Le 1^er février 1641, grâce à la dot de son épouse Louise Fourché, Nicolas Fouquet achète les terres seigneuriales de Vaux à un conseiller au Parlement de Paris, François Nicolas Lotin de Charny, moyennant versement d’une rente annuelle de 6 000 livres, correspondant à un modeste capital de 110 000 livres. Il le choisit en raison de sa position stratégique à mi-chemin entre le château de Vincennes et le château de Fontainebleau, deux résidences royales, et parce qu’il lui confère le titre de vicomte de Vaux. Quand Fouquet l’acquiert, ce domaine se divise en deux parties : un modeste chastel du XIV^e siècle et une ferme. Le chastel est entouré de murs et de fossés remplis d’eau vive. Il est relié au chemin reliant Vaux-le-Pénil à Sivry-Courtry par un pont-levis. La ferme dite « ferme de La Ronce » est située derrière le logis, sur l’actuelle commune de Moisenay, à laquelle elle est reliée par un autre pont-levis. Elle se compose de deux parties : dans la partie nord se trouvent un pressoir, une écurie et une étable ; la partie sud comprend le corps de logis, une grange et une bergerie.
La ferme et le château n’étaient pas situés à l’emplacement de l’actuel château. Le territoire où sera construit le château actuel est traversé par deux rivières qui se coupent à angle droit. L’une d’elles est l’Anqueuil chanté par La Fontaine et dont le lit se trouve à l’emplacement du grand canal. Le terrain était peu boisé, contrairement à aujourd’hui.