Le jardin à la française est situé de part et d'autre du château lui-même positionné dans un axe Nord-Sud. C'est à la fin du XIXe siècle qu'il gagne tout son éclat. Henri de Breteuil, le huitième marquis de la famille et grand-père de l'actuel marquis de Breteuil, entreprend entre 1897 et 1903 une ambitieuse campagne de travaux confiée aux paysagistes Henri et Achille Duchêne.
Ces derniers établissent de grandes perspectives notamment grâce à l'aménagement d'un bassin appelé miroir d'eau du côté Nord qui domine la vallée de Chevreuse. Ils embellissent les pelouses et les allées, réalisent des jardins de broderies de buis côté Sud, une mosaïque de buis et des topiaires en boule ou en pyramide tronquée côté Nord. Les Duchêne s'inscrivent dans la tradition d'André Le Nôtre, le grand jardinier du château de Versailles. Ce renouveau du style classique s'intègre avec subtilité à la structure existante du site. Le cèdre du Liban planté à l'époque de Marie-Antoinette se fond par exemple parfaitement dans cet ensemble. C'est également le cas du colombier, unique vestige de l'époque médiévale. Il constituait une ressource économique importante car on y récupérait la colombine, un engrais très fertile.

Le jardin à l'anglaise dit « jardin des Princes » est classé « jardin remarquable ».
Il est ainsi nommé en l'honneur de l'amitié entre la famille de Breteuil et la famille royale anglaise.
En effet, la rencontre organisée le 12 mars 1881 par Henri de Breteuil, le huitième marquis de la famille, avec son ami le Prince de Galles, futur Edouard VII et Léon Gambetta, pose les bases de l'Entente cordiale.
De plus, en 1912, le jeune Prince de Galles, petit-fils d'Edouard VII, futur Edouard VIII, séjourne au château pour apprendre le français.

La restauration du jardin des Princes a commencé en 1991 sous la conduite de Séverine de Breteuil sur une étude du maître paysagiste René Péchère et de l'architecte en chef Jean Claude Rochette, avec le concours de l'Agence des espaces verts de la région Ile-de-France et du Ministère de la Culture.
La réhabilitation de cet espace s'effectue sur la terrasse la plus ancienne du potager-verger devenue friche. Le cheminement traditionnel des potagers a été rétabli et stabilisé, les grands carrés semés de gazon et bordés de platebandes de fleurs. L'ancien bassin d'arrosage central a été restauré et mis en eau. Des fruitiers en cordons, palmettes er croisillons ont été replantés en bordure et un mail de cerisiers du Japon a complété l'ensemble.