Fontainebleau besto opprinnelig av en bygning, Chateau Tower. I 1962 sto Versailles Tower ferdig nord for Chateau Tower. I 2005 sto Trésor Tower ferdig. I 2006 ble deler av hotellet stengt i forbindelse med en omfattende omgjøring, utvidelse og modernisering. Arbeidet var ferdig i november 2008 hvor også Sorrento Tower var ferdig.