Лозы на этом богатом участке земли высаживались с XVII века. В XVIII веке поместье купили три родные сестры из семьи Сен-Мартен, проживавшей в Пойяке. В 1791 году две сестры продали свои доли Гийому Пешолье, бордоскому виноторговцу.
В 1816 году Даниэль Густье из компании Barton & Guestier приобрел шато, модернизировал его, увеличил площадь виноградников и улучшил качество вина. Его сын стал владельцем поместья в 1847 году.
Семья Густье обратилась к Жан-Пьеру Барилле-Дешампу, ландшафтному архитектору, служившему Наполеону III, с просьбой разработать проект поместья площадью шесть гектаров. Парижский банкир Констант Хальфен приобрел поместье в 1866 году.
В 1855 году Шато Батай был отнесен к категории Cinquième Grand Cru Classé du Médoc, в основном благодаря улучшениям, сделанным под руководством Даниэля Густье.
Классификация вин Медока была введена по просьбе Наполеона III, который выступал перед бордоскими виноторговцами на Всемирной выставке 1855 года в Париже.
Эта классификация основывалась на ценности вин и репутации шато.
Братья Марсель и Франсис Бори купили поместье в 1924 году, что ознаменовало начало периода Бори-Кастежа для Шато Батай. В 1941 году супруги разделили поместье на две части: Франсис стал владельцем недавно созданного Château Haut-Batailley, а Марсель оставил себе Batailley.
Дениз Бори, дочь Марселя Бори и жена Эмиля Кастежа, унаследовала шато в 1961 году, и в течение следующих 40 лет им управлял ее муж, а в 2000 году бразды правления принял их сын.
В 2002 году была начата программа, направленная на обеспечение высокого качества вин, производимых в поместье.
После реконструкции чанов в 2006 году появилась возможность заниматься виноделием на каждом участке.
В результате Шато Батай процветает и в 2015 году выпускает свое второе вино, Lions de Batailley, а в 2019 году - третье, Pauillac de Batailley.