La costruzione del castello iniziò nel 1892. I piani furono elaborati dall'architetto americano Bruce Price, un artista newyorkese che aveva progettato la maestosa Windsor Station di Montreal. Il progetto dell'architetto prevedeva un hotel di lusso con un'architettura che ricordava i castelli francesi. Dice di essersi ispirato alla forma di un ferro di cavallo. Il castello prende il nome da Louis de Buade, conte di Frontenac e due volte governatore della Nuova Francia. Secondo la storia, egli difese brillantemente la colonia dagli attacchi esterni per diversi anni.
Il progetto originario fu realizzato dall'architetto in vista di un ampliamento. Infatti, nel 1897, nel 1908, nel 1920 e nel 1990 sono stati costruiti degli ampliamenti su entrambi i lati del castello. Lo Château de Frontenac fu finanziato dalla Canadian Pacific Railway. All'epoca, le compagnie ferroviarie canadesi stavano costruendo numerosi complessi alberghieri. È stato designato sito storico nazionale del Canada nel 1981. Il premier del Quebec, Maurice Duplessis, ha vissuto a Château de Frontenac per diversi anni durante il suo mandato. Oggi l'hotel di lusso è gestito da Fairmont Hotels and Resorts. L'edificio è stato dichiarato patrimonio dell 'UNESCO.