この地の領主であったカントメルル氏の名前は12世紀の書に登場しますが、実際にワイン造りがなされていたという事が書面で確認できるのは1354年です。その後、1579年から1892年の間はヴィルヌーヴ家がシャトーを所有していました。

他のボルドーのシャトーと同じく、1879年から1887年頃にカントメルルにもフィロキセラの被害が及び、生産量は以前の半分に減りました。1892年よりデュボス家がシャトーを所有しますが、戦時下でのワイン造りは難しく、畑は更に減少し、25haにまで減ってしまいます。

1981年に大手保険会社SMABTPに売却され、大掛かりな整備・改革が行われました。セラーはほぼ全面的に改築、畑も整備され、1987年には60ha栽培されるようようにまでなりました。そして、1999年に栽培面積は1855年の格付け時と同じ90haとなりました。大掛かりな改革に加え、厳選なる選果技術の導入、完熟を待った収穫といった技術を取り入れることで大きな品質の向上を見せました。

広大な敷地に並木道に加え、小川や森が広がるファーストワインのシャトー・カントメルルに加えて、セカンドワインのレ・ザレ・ド・カントメルル(Les Allees de Cantmerle)が造られています。"レ・ザレ(Les Allee)" というのはフランス語で『並木道』や『(庭園の)小道』という意味で、シャトーの建物の前の小道をイメージして名づけられています。