Von Katharina von Medici bis Diane de Poitiers
Königin Katharina von Medici, Ehefrau von König Heinrich II., kaufte Chaumont im Jahr 1550. Die Domaine war zu diesem Zeitpunkt sehr rentabel (Mautgebühr auf der Loire, viel Ackerland). Vermutlich nutzte sie es als Treffpunkt zur Jagd und als Etappenaufenthalt zwischen den Schlössern Amboise und Blois.
Beim Tod von Heinrich II., auf einem Turnier im Jahr 1559, zwang Katharina von Medici, nun Herrscherin über Frankreich, ihre alte Rivalin Diane de Poitiers zur Rückgabe von Schloss Chenonceau. Das Schloss, ein Geschenk des Königs an Diane de Poitiers, war in der Tat ein unveräußerliches Gut, da es der Krone gehörte. Im Austausch erhielt sie Schloss Chaumont. Die ehemalige Mätresse von Heinrich II. hielt sich nur zeitweise in Chaumont auf, kümmerte sich aber sehr um ihre Residenzen und führte die Arbeiten am Schloss bis zu ihrem Tod im Jahr 1566 fort. Sie verlieh Chaumont im Wesentlichen sein heutiges Aussehen. Als Besitzerin von Chaumont fährt Diane von Poitiers mit schon begonnenen Umbauarbeiten fort, insbesondere am oberen Teil des Ostflügels und der Vorburg. Sie lässt den Wehrgang mit Pecherkern anbringen und mit ihren Initialen verzieren: die beiden ineinander verschlungenen „D“ verweisen auf ihren Vornamen; Jagdhorn, Bogen, Köcher, Pfeile und drei Kreise erinnern an die Jagdgöttin Diane, seit dem Altertum verbunden mit dem kalten Mondlicht.
Das Schloss ging auf Dianes Tochter über, die im Jahr 1573 zum ersten Mal den Wunsch äußerte, das Schloss mit einem Park auszustatten. Ihr Tod im darauffolgenden Jahr beendete jedoch das Projekt.
Ende des 16. Jahrhunderts geht das Schloss in den Besitz von Henri de La Tour d'Auvergne über; unter Heinrich IV. geht es auf den Bankier Scipion Sardini aus Lucca über (es bleibt fast ein Jahrhundert lang im Besitz seiner Familie und Anverwandten); unter Ludwig XIV. fällt es an Paul de Beauvillier, Herzog von Saint-Aignan, zurück.
