Первоначально герцогство Шартр (фр.Duche de Chartres) было графством со столицей в городе Шартр. Титул графа Шартра был повышен до титула герцога Шартрского в 1528 году. В 1674 годукороль ФранцииЛюдовик XIV пожаловал титул герцога Шартрского своему новорожденному племяннику Филиппу II Орлеанскому (1674—1723). Филипп II был младшим сыном и наследником Филиппа Французского, герцога Орлеанского (1640—1701), младшего брата Людовика XIV.
882—886: Гастинг, датский викинг, одержавший победу над королем франков Карломаном II в 879 году, согласился поселиться и получить графство Шартр. Он продал его в 886 году для финансирования экспедиции, в ходе которой он исчез[1].
Северная часть графства Блуа, граничащая с Нормандией, иногда упоминалась как графство Шартр, но графы Блуа, обладавшие ей, не использовали этот отдельный титул. В 1391 году после смерти своего единственного сына ЛюдовикаГи II де Блуа-Шатильон продал графства Блуа и Дюнуа Людовику Валуа, герцогу Орлеанскому.
995—1004: Тибо II де Блуа († 1004), граф Блуа, Шартра и Реймса (с 995/996), второй сын предыдущего
1004—1023: Эд II де Блуа († 1037), граф Блуа, Шартра, Реймса, де Мо и Труа (с 1004), младший брат предыдущего. 1-я жена: Матильда Нормандская (974—1015), дочь Ричарда I Бесстрашного, герцога Нормандии и Гуннор де Крепон, 2-я жена: Эрменгарда Овернская (ум. 1040), дочь Роберта I Овернского
1037—1089: Тибо III де Блуа (1019—1089), граф Блуа, Шартра, Мо и Труа (с 1037), сын Эда II и Эрменгарды д’Оверн. 1-я жена: Герсенда (ок. 1030 — до 1074), дочь Герберта I, графа дю Мэн, 2-я жена: Аделаида де Валуа (1045—1093/1100), графиня де Бар-сюр-Об, дочь Рауля, графа де Валуа и Аделы (Аэлис), графини де Бар-сюр-Об.
1102—1151: Тибо II, граф Шампани (1093—1152), граф Блуа, Шартра и Мо (с 1102), а затем граф Шампани (с 1125), второй сын предыдущего. Жена: Матильда Каринтийская (1108—1160), дочь Энгельберта II фон Спонхейм, герцога Каринтии и Юты фон Пассау
1151—1191: Тибо V де Блуа (1130—1191), граф Блуа и Шартра (с 1152), второй сын предыдущего. 1-я жена: Сибилла де Шато-Ренар (ум. до 1164), 2-я жена: Аликс Французская (1150—1195), дочь Людовика VII, короля Франции и Алиенор Аквитанской.
1191—1205: Людовик де Блуа (1171/1172 — 1205), граф Блуа и Шартра (с 1191), сын предыдущего и Аликс де Франс. Он женился на Кэтрин, графине Клермон-ан-Бовивиз.
1205—1218: Тибо VI де Блуа († 1218), граф Блуа, Клермона и Шартра с 1205 года, сын предыдущего. Первая жена (1213) — Матильда, дочь графа Роберта Алансонского и Жанны де Прёйли. Вторая жена — Клеменция (ум. 1259), дочь сенешаля Анжу Гильома де Рош и дамы Маргариты де Сабле.
1218—1248: Изабелла († 1248), графиня Шартрская и Роморантинская (с 1218), дочь Тибо V де Блуа и Аликс Французской. 1-й муж: Сульпиц III д’Амбуаз (ум. 1218), 2-й муж: Жан II де Монмирал, виконт де Камбре (ум. 1244).
Дом Амбуаз
1248—1256: Матильда († 1256), графиня Шартрская. Дочь графини Изабеллы де Блуа и Сульпица III д’Амбуаза. 1-й муж: Ричард II, виконт де Бомон (ум. 1242), 2-й муж: Жан II де Нель
Дом Блуа-Шатийон
Тибо V, граф Блуа, женился вторым браком в 1164 году на Аликс Французской и был отцом:
1256—1280: Жан I де Шатильон, граф Блуа († 1280), граф Шартра с 1270 года, сын предыдущего. Жена: 1254 года Алиса Бретонская (1243—1288), дочь Жана I, герцога Бретани, и Бланки Наваррской.
В 1528 году графство Шартр был возведен в статус герцогства.
Рене Французская (1510—1575), герцогиня де Шартр, младшая дочь Людовика XII и Анны Бретонской, вышла замуж за Эрколе II д’Эсте (1508—1559), герцога Феррарского (1534—1559).
Альфонсо II д’Эсте (1533—1597), герцог Феррары, Модены и Реджио (1559—1597), старший сын предыдущих.
В настоящее время титул считается титулом учтивости.
Евангелина Вивиана Евгения, герцогиня де Монпансье, герцогиня Неверская и Шартрская (род. 1974), старшая дочь Луи-Фердинанда, герцога Ангулемского (род. 1942), и Анриетты Савойской-Кариньянской (род. 1944).