История Фонтенбло начинается с охотничьей домика, построенного в XII в. в богатом дичью лесу, около родникового источника Бло, откуда и пошло название местности Фонтенбло («фонтен» - по-французски «источник»). Позже на месте домика выросла усадьба, а затем был возведен замок, ставший надолго королевской резиденцией.
Первые исторические сведения о самом замке относятся к 1137 году. Сохранилась грамота короля Людовика VI, которая свидетельствует, что в ту далекую эпоху здесь находился королевский домен. Король возвел на берегу пруда, неподалеку от источника Бло, небольшой замок, а расширять его стал Людовик IX, король мудрый и благочестивый, который находил в уединении особое удовольствие.