Delimitato dalla cancellata di Pelagio Palagi (1835-39) che chiude Piazzetta Reale, l'edificio fu la residenza dei Savoia e del primo re d'Italia fino al 1865 e poi venne ancora utilizzato dalla Famiglia Reale fino al 1946.

L'impianto si deve ad Ascanio Vittozzi sulla fine del XVI secolo, seguito poi dagli altri architetti di corte Carlo e Amedeo di Castellamonte, Carlo Morello, a cui si deve la facciata (1658), e Maurizio Valperga.
A Guarino Guarini si deve la soluzione definitiva della Cappella della Sindone nata come cappella palatina.

A partire di primi decenni del Settecento Filippo Juvarra prima, seguito da Benedetto Alfieri dispiegarono la loro arte nell'aggiornamento degli Appartamenti reali. Proprio a Juvarra si deve la spettacolare Scala delle Forbici e la Galleria, allora detta della Regina poi decorata da Claudio Francesco Beaumont, e che oggi ospita l'Armeria Reale.
Gli ultimi grandi interventi vennero realizzati nel corso del XIX secolo da Pelagio Palagi ed Emilio Stramucci.