L’etimologia del nome secondo alcuni studiosi deriva dal latino monticulus (piccolo monte), secondo altri da mons tilius (monte dei tigli). Non sembra invece accettabile l’opinione tradizionale secondo cui Montiglio deriverebbe dai tre fratelli Montiglio cui Carlo Magno donò le terre in questione.

Se mai sarebbe più logico il contrario ossia il feudo dà origine al cognome dei Signori del feudo medesimo. Sappiamo che le più antiche notizie di Montiglio compaiono in documenti di fine secolo IX come compreso nella contea del Monferrato. Il primo signore fu il visconte Robertoagli inizi del 900. Nel corso dello stesso secolo passò al marchese Berengario II, poi al conte di Vercelli Aimone di Mosezzo. Successivamente i discendenti Radicati mutarono il cognome in Montiglio.

L’imperatore Federico Barbarossa nel 1164 riconobbe la Signoria del luogo ai Marchesi di Monferrato. Tra il 1100 e il 1200 scoppiò la guerra con il comune di Asti che voleva assoggettarlo. Montiglio rimase sotto la signoria del Monferrato fino al 1290, anno in cui il marchese Guglielmo di Monferrato fu condotto prigioniero ad Alessandria. 
Da allora Asti dominò per circa trent’anni. Quando Asti cadde sotto la signoria Angioina, Montiglio tornò ai signori di Monferrato.  I feudatari locali avevano in ogni modo esercitato il potere diretto, costituendo con passaggi e divisioni un consortile signorile. Fecero parte del consortile numerose famiglie locali fra cui Malpassuto, Cocastello, Meschiavino, Grisella, de Braida e soprattutto i Cocconito titolari del feudo e proprietari del castello che trasmisero il tutto ai marchesi di Borsarelli di Rifredo.

Nel 1617 Montiglio fu assediato e conquistato dai Savoia e ceduto l’anno successivo al duca di Mantova. Nel 1657 Montiglio fu nuovamente assediato e conquistato dalle truppe francesi. Solamente nel 1708 Montiglio fu aggregato allo stato sabaudo.

Attualmente il castello è di proprietà di una società che cura corsi di formazione sulla comunicazione ed è un laboratorio d’arte e cultura.