Située dans l'arrondissement de Dole à une altitude moyenne comprise entre 207 mètres et 348 mètres, la commune de Châtenois est divisée en deux parties à peu près égales par une vallée. Elle comprend plusieurs écarts et lieux-dits : la grange Viron, la grange au Golard,  le moulin des Vaux, le château de Bellevue et la Vigne-de-Ville.

Du début du XVIIe siècle à la Révolution française, la seigneurie de Châtenois, qui relevait de la prévôté de Rochefort, fut entre les mains de la famille Froissard, seigneurs de Broissia. Un château s'élevait anciennement à l'emplacement de l'actuelle église Saint-Vincent construite entre 1835 et 1836 et classée à l'inventaire des monuments historiques depuis mars 1998. Le cimetière renferme le chœur de l'ancienne église Saint-Vincent du XIIIe siècle et une petite chapelle appelée Le Charnier qui servit de nécropole seigneuriale.

Les archives centenaires de la commune de Châtenois ont fait l'objet d'un premier dépôt aux Archives départementales du Jura le 28 août 2019 au titre de l'article L212-11 du Code du Patrimoine. 

Lors du classement réalisé en 2020, 0,06 mètre linéaire ont été éliminés.  

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