Ce voyage officiel, inédit en Europe depuis que le président cubain de 84 ans a succédé à son frère en 2006, fait suite à la visite du président François Hollande à Cuba en mai 2015.
Accueilli à Paris sous l'Arc de Triomphe par la numéro trois du gouvernement, la ministre de l'Ecologie Ségolène Royal, le président cubain a eu droit aux honneurs militaires prévus pour les visites d'Etat, une première pour un président cubain. Il était arrivé samedi à Paris pour une visite privée.
M. Castro rencontrera le président socialiste François Hollande à 16H00 GMT pour un entretien suivi de la signature d'une douzaine d'accords et d'une déclaration conjointe à la presse. Un dîner d'Etat clôturera la journée.
Les deux pays doivent notamment étudier les moyens de renforcer leurs échanges.
La France, selon l'Elysée, entend s'affirmer à cette occasion comme le "premier partenaire" politique et économique européen de l'île des Caraïbes.
Plusieurs grandes entreprises françaises ont investi à Cuba, à commencer par le groupe Pernod-Ricard qui y produit le rhum Havana Club, mais aussi Alcatel-Lucent dans les télécommunications et Total et Alstom dans l'énergie.
Mais avec un volume de quelque 180 millions d'euros annuels, les échanges commerciaux restent à un niveau très faible. Ils "ne sont pas encore à la hauteur de nos ambitions", a reconnu vendredi le ministre français du Commerce extérieur Matthias Fekl.
Paris voit aussi en La Havane un "élément clé" de la relance de sa relation avec l'Amérique Latine. Comme un lointain écho au voyage historique du général de Gaulle en 1964, le président Hollande y effectuera fin février une tournée qui le conduira au Pérou, en Argentine et en Uruguay.
Depuis avril 2014, La Havane discute aussi avec l'Union européenne afin d'instaurer un "cadre de dialogue politique et de coopération" censé tourner la page de vieilles querelles sur les droits de l'Homme. L'étape parisienne offre au gouvernement communiste cubain l'occasion de renforcer son image.
"Cette visite est importante pour l'image de Cuba (…) Elle donne indiscutablement un éclat international" au régime cubain, explique à l'AFP Eduardo Perera, de l'Université de La Havane.
Paris pourrait aller plus loin au niveau bilatéral lors de cette visite. De quoi débloquer pour Cuba certains accès aux marchés financiers, en attendant la levée de l'embargo américain imposé à l'île depuis 1962 et condamné depuis longtemps par la France.
Quant aux droits de l'Homme, thème sur lequel Cuba est souvent montré du doigt, ils "seront discutés", assure une source diplomatique française à Paris.
Mais M. Hollande, critiqué pour avoir rencontré l'ex-président Fidel Castro en mai 2015, devrait rester assez discret sur la question pour ne pas ternir la visite de son frère cadet.