C’est au tout début du XIIIème siècle que Fontenay se retrouve dans des écrits, vers 1210. Il semblerait cependant qu’un hameau existait déjà sur ce domaine, car une partie de l’église du village date du XIème siècle. Son nom, la commune le doit à la présence de nombreuses sources, fontaines. En 1790, la Révolution rebaptisera le village pour être appelé en 1790 « Bonne source ». Le blason de la petite ville comporte quatre fontaines qui rappellent ces sources.
Le village possède un patrimoine important pour sa petite taille. Sur son territoire vallonné, il comprend plusieurs manoirs, notamment du XIXème siècle.
L’un de ses manoirs est le manoir de Tôt, bâti dans le style des grandes propriétés construites dans la région aux XVIème et XVIIème siècles. Le rez-de-chaussée est un assemblage de silex, pierre blanche et brique, tandis que l’étage est à pans de bois, avec des ouvertures cintrées. Le toit était couvert de chaume jusqu’au début de ce siècle. Caractéristique de nombreux manoirs de la région, le manoir de Tôt comporte une toiture à pans coupés et des colombages. Cette bâtisse semble avoir été construite sur ordre de l’abbaye de Montivilliers qui comptait Fontenay sous sa juridiction, mais aucun document n’étaye cette thèse jusqu’aujourd’hui. En effet, les terres du village appartenaient à l’abbaye depuis 1203.
Sur les terres de Fontenay, se dressent également le manoir de la Clinarderie et son pigeonnier, construits au XVIème siècle. Son rez-de-chaussée en silex noir et pierre blanche est typique de l’architecture cauchoise de cette époque, de même que le colombier situé à proximité, tout en silex noir. Ce manoir incarne une transition entre l’architecture de type François 1er du début du XVIème siècle et ceux du type Henri IV de la fin du XVIème siècle et du début du XVIIème siècle. Les seconds utilisent plus volontiers le silex noir, ce qui est le cas de la Clinarderie avec un large bandeau au niveau des ouvertures basses. Même si aucun document ne le prouve, tout laisse penser que l’étage de la façade était à l’origine à pans de bois comme le voulait la tradition. L’étage est en brique jaune, certainement du XIXème siècle. Selon l’ancien propriétaire du domaine, la maison avait été victime d’un incendie qui a fait disparaitre l’étage en colombages et la toiture en chaume.
Un troisième édifice seigneurial, moins connu que les deux premiers, est à signaler à Fontenay, il s’agit du château du Tôt. Le château avait été construit à partir d’un manoir datant certainement de la même époque que ceux énumérés précédemment, et agrandi à plusieurs reprises, notamment au XIXème siècle. Il est doté de murs blancs et des bandeaux de silex noir. Un fronton coupe la longueur de la façade, et une petite tourelle du même style est dressée sur son côté est.
Outre ces maisons de maître, le village compte la « Maladrerie », qui est en fait une grande maison en colombages située à proximité d’une ferme. La lèpre est bien connue au XIVème siècle, et ce depuis plusieurs siècles bien qu’on ne sache pas la soigner. A Fontenay, elle fait peu de victimes au XVIème siècle mais emporte davantage de malades à la fin du XVIIème siècle. Pourtant, selon l’étude d’Alphonse Martin Glanes historiques de l’arrondissement du Havre, jamais de léproserie – ou maladrerie – n’a été construite dans le village. Le nom de la grande maison en colombages viendrait alors du fait que la léproserie Saint-Gilles de Montivilliers possédait 13 hectares sur lesquels se situaient Fontenay et la ferme Fermey. La ferme comme la maison payaient des impôts à la léproserie de Montivilliers : on pense alors que c’est par analogie que la maison a pris ce nom de « maladrerie ».
En plus de ces constructions civiles, Fontenay comporte bien sûr une église. Elle est dédiée à saint Michel et comporte un clocher du XIème siècle, une nef en partie reconstruite au XVIème siècle. La nef ancienne est encore partiellement visible sur sa partie extérieure au nord, sans fenêtres. Le chœur a été repris au XIXème siècle, ses murs sont maintenant en brique rouge et silex.
Le clocher de l’église a un corps carré roman très classique dans la région. Il comporte quatre baies surmontées d’un arc en plein cintre qui sont ouvertes sur chacun des côtés et sont encadrées de colonnettes des plus dépouillées. Il est orné d’une corniche remarquable, également typique du roman normand, et sculpté d’une quarantaine de modillons représentant des motifs de plantes ou de grotesques, têtes grimaçantes, ou de personnages. Les différentes restaurations ont donné à cette église de nombreux éléments architecturaux et décoratifs issus de l’art gothique et classique. Au sud, par exemple, une grande baie en gothique flamboyant est remarquable par sa rose trilobée. A chaque angle, les contreforts sont surmontés d’une corniche décorée de fleurs.
Son intérieur ne possède plus que quelques éléments d’origine, puisqu’il a subi une première restauration en 1858. L’autel en pierre est formé d’une table et de deux colonnettes de pierre entourant le tabernacle. Deux statues de la Vierge, l’une - en pierre - porte l’enfant Jésus dans ses bras, et l’autre - en bois peint - est une Vierge aux mains jointes.
Sur le côté sud de l’église, un graffiti marin a été remarquablement gravé dans la pierre, et la signature de son auteur apparaît toujours, seul le prénom Louis est cependant reconnaissable.