Au début du XIIe siècle, vers 1120, Henri Ier Beauclerc, roi d'Angleterre depuis 1100, fait édifier la salle de l'Echiquier et le donjon. Le donjon est une tour de plan légèrement rectangulaire de 27,40 mètres selon l'axe est/ouest , sur 24 mètres selon l'axe nord/sud. Les murs ont 4,40 mètres d'épaisseur. Ils sont munis dans les angles et au milieu de chaque face de contreforts plats à double ressaut, comme il est habituel pour les édifices militaires normands de cette époque. Il devait avoir une trentaine de mètres de haut. Quatre niveaux, le premier au rez de chaussée est complètement aveugle pour des raisons de sécurité. On y entreposait les vivres et les armes, ainsi que le trésor ducal et royal quand le duc-roi y séjournait. Le deuxième étage était l'étage noble séparé en deux parties inégales par le mur de refend. Au sud, la grande salle ; au nord les appartements privés. Le troisième étage était réservé à la garnison du donjon. Au quatrième, la plate-forme est composée du chemin de ronde protégé par le crénelage, et des deux parties de la toiture. L'accès se fait par le flanc sud occupé par un avant-corps. La communication entre les étages se faisait par des escaliers compris dans l'intérieur des murs ou par des escaliers intérieurs en bois.

Le donjon a un objectif militaire défensif clair. Il est là pour renforcer la défense du seul accès au château en doublant la tour-porte du nord.

L'Echiquier de Henri 1er Beauclerc est une " aula " beaucoup vaste que l'aula de Guillaume : 30,70 sur 11 mètres. Les murs sont plus épais, de 0,92 à 1,02 mètre. Le bâtiment est à deux étages, une salle d'apparat au rez de chaussée, l'étage noble sur plancher au 1er étage. Le vieux bâtiment construit par Guillaume se trouve à angle droit de l'Echiquier. Il aurait continué de servir comme appartements privés. Une porte de la salle de l'Echiquier relie très exactement les deux bâtiments.

L'ouest de l'enceinte est laissé vide de toute construction. Un moulin était implanté au nord. A l'est une citerne et un silo transformés par la suite en dépotoir, une cuisine, un four à pains avec plusieurs foyers.

Henri 1er Beauclerc transforme la résidence fortifiée de son père en une forteresse où l'énorme donjon donne immédiatement une impression de puissance et de force. En 1182, il y réunit une cour composée de plus de 1000 chevaliers, défiant alors le jeune roi de France Philippe Auguste, incapable à la même époque de réunir semblable assistance.

Malgré cet aspect imposant, le château possède de nombreux points faibles qui feront que Philippe Auguste le prendra sans coup férir en mai 1204.