Appelé successivement Pancium, Paygnay le Château, Pagny la Brûlée et Pagny le Château ce village d'origine gauloise de la tribu des Eduens était à ses débuts en conflit permanent avec ses voisins francs-comtois de la tribu des Séquanes pour le contrôle des berges de la Saône.
Pendant la période gallo-romaine Pagny le Château situé sur la voie romaine Autun-Besançon a connu une forte activité commerciale.
Puis de grandes familles en marquèrent l'histoire :
La Maison de Vienne de 1180 à 1436
La Maison de Longvy de 1436 à 1526
La Maison de Chabot de 1526 à 1597
La Maison de Lorraine de 1597 à 1675
La Maison de Bourbon de 1675 à 1739
La Maison de La Vallière de 1739 à 1812
La Maison Crussol d'Uzès de 1812 à 1873
La Maison de Gallard de 1873 à 1918
De nombreux hommes célèbres naquirent à Pagny le Château dont le plus connu est l'Amiral Jean de Vienne qui reconstitua la flotte du Roi Charles V.
Le château construit au X° siècle fut agrandi et fortifié au cours des siècles suivants et rasé en 1774.
La richesse de Pagny le Château était due en grande partie à l'exploitation des forêts de chênes qui l'entouraient.
Pagny le Château fut détruit par un incendie et la moitié de sa population mourut de la peste en 1346.
Aujourd'hui, le village en plein développement compte plus de 500 habitants et possède tout l'équipement, écoles, commerces, artisans, petites industries, gare ferroviaire et le Technoport en pleine expension.