Le vestibule d’entrée, typique de l’architecture néo-gothique, en vogue au XIXe siècle, avec ses arcs brisés et ses chapiteaux. Au fond, l’escalier d’honneur, de même facture, dessert les étages dont seuls les paliers ont été conservés.
L’intérieur du château a été restauré dans le style néo-gothique (étant néanmoins conservées diverses parties anciennes). Sont typiques de ce style les cheminées qui subsistent en rez-de-chaussée comme celle de l’ancienne salle à manger. Sur le manteau figurent les armoiries des différentes familles propriétaires de Varennes, avec au centre celles de François de La Chapelle, chevalier de l’ordre de Saint-Michel, et grand restaurateur du domaine, devenu baronnie, au XVIe siècle. Les restes d’autres belles cheminées sont encore visibles.