В 1870 году окончил Сен-Сирскую военную школу и Академию Генштаба (1880 год). Служил в пехоте, участвовал во франко-прусской войне. В 1896 переведен в Военное министерство, участвовал в разработке мобилизационных планов французской армии. Кастельно был одним из ближайших сотрудников генерала Жоффра. С 1913 член Высшего военного совета. С началом Первой мировой войны назначен командующим 2-й армии. С ней принимал участие в Пограничном сражении. Однако успехов входе наступления в Лотарингии не достиг. Во время битвы на Марне, сумел отбить многочисленные атаки 6-й германской армии на Нанси. Осенью 1914 года руководил операциями французских войск в районе Соммы и Уазы. В июне 1915 года назначен командующим группой армий, с которой участвовал в наступлении в Шампани осенью 1915 года, однако прорвать германский фронт французам не удалось. В начале 1916 года побывал на Салоникском фронте. Затем направлен в район Вердена, однако после замены Жоффра, Кастельно также был снят с должности и направлен с миссией в Россию. В марте 1917 года, вернулся во Францию и назначен командующим группой армий на Западном фронте, на участке от реки Эны до швейцарской границы. В кампании 1918 года его группа армий практически не участвовала в боях и вела позиционную войну. После войны назначен председателем Комиссии по устройству военных кладбищ. В 1919-1923 депутат Национального собрания, один из лидеров националистических сил, председатель "Патриотической лиги", руководитель католического движения.