Historický Křížový sklep nechal v roce 1640 vybudovat vládnoucí rod Lichtensteinů, na základě potřeby po vhodných skladovacích prostorách pro víno. Byl uměle vybudován zapuštěním do pahorku v centru valtických vinic.
V současnosti je pomyslným srdcem vinařství CHÂTEAU VALTICE, jelikož jde o hlavní výrobní prostory. Patří mezi největší křížové sklepy v České republice. Jeho monumentální hlavní šíji dlouhou 136 m křižuje 90 metrů dlouhé rameno. Sklep pojme přes 1 milion litrů vína uloženého v dubových sudech i nerezových cisternách.
Jeho vstup byl v roce 2010 nově zrekonstruován a rekonstrukce byla nominována na národní cenu za architekturu v soutěži Grand Prix Architektů 2011.
V roce 2015 byly na Křížový sklep úspěšně napojeny další sklepní prostory v podobě unikátního chrámu vína a moravského sklepa pod Vinařskou stodolou. Vznikl tak unikátní prohlídkový okruh, který představuje spojení historie se současností. Sklep je veřejnosti přístupný pouze v rámci tohoto okruhu.
