Les bâtiments de l’actuel Musée du Vin occupent la partie sud-est de l’ancien castrum de Beaune. Les origines de l’hôtel sont mal connues, mais sous les ducs Valois, il sert de résidence au châtelain de Beaune, officier ducal. Les bâtiments peuvent éventuellement héberger d’autres officiers ducaux en mission.
Le duc de Bourgogne possédait d’autres biens dans le castrum, en particulier un pressoir et des caves. L’hôtel ducal devient le Logis du Roi à partir de 1478. La maison est baillée à cens en 1556 à Jacques de Massol, vendue en 1680 à Jeanne Parisot veuve Segault, puis en 1708 aux Brunet.
L’hôtel ducal devient en l’an III la propriété de la famille Chevignard. Mademoiselle Develle, sa dernière propriétaire, le lègue à l’Académie française, qui le donne à la ville de Beaune en 1919.
L’hôtel des ducs est accessible par deux entrées. Celle de la rue Paradis, pratiquée à travers la muraille antique du castrum, est moderne. L’entrée originelle, dans la rue d’Enfer, laisse encore deviner son caractère du XVe siècle malgré les remaniements.
Une porte cochère et une porte piétonnière s’ouvrent sous une galerie ouverte à colombages. La galerie met en communication à droite une maison à pans de bois et à gauche le corps de logis principal. La maison à pans de bois date du XVe siècle, ses deux étages s’avancent en encorbellement sur la cour. Ils sont soutenus par de belles poutres engoulées reposant sur des pilliers en pierre terminés par des chapitaux ornés des armes de France.
En face de la porterie, l’actuelle cuverie était au Moyen Age la grande du duc et comportait deux étages : une écurie se trouvait au rez-de-chaussée, un fenil à l’étage.
La cour principale, de forme trapézoïdale, est bordée sur trois côtés par des bâtiments d’un étage. Cette cour évoque un décor de théâtre.
L’ancien Palais des Ducs de Bourgogne abrite désormais le Musée du Vin proposant une histoire de la vigne depuis l’antiquité jusqu’à aujourd’hui ainsi qu’une superbe collection de tapisseries de Jean Lurçat et Michel Tourlière.