Le palais khan servait de résidence à la grande famille khan et était le centre du pouvoir d'État, un lieu de justice et de prise de décisions influençant le destin de l'Europe de l'Est. Pendant deux siècles et demi, des représentants de la dynastie des Géraï ont vécu et régné ici. Le palais n'appartenait pas personnellement à un khan, mais était un bien familial de toute la dynastie régnante.

Sa construction a commencé au début du XVIe siècle sous le khan Sahib I Géraï, en même temps que l'élévation de Bakhchisarai. Les plus anciens bâtiments du complexe, tels que la grande mosquée khan et les bains de Sary-Güzel, datent de 1532. Le portail Demir-Kapy, daté de 1503, a été transféré au palais d'un autre endroit.

Chaque nouveau khan ajoutait quelque chose de personnel à l'architecture du palais, laissant un souvenir de lui pour les générations futures. À l'origine, il y avait un jardin urbain avec des balançoires et des kiosques, dont il reste des bassins décoratifs et des fontaines. Cependant, la place était initialement conçue comme un espace ouvert pour des parades et des célébrations, recouvert de sable de rivière, sans arbres ni plans d'eau. Les jardiniers ont créé des terrasses avec des arbres fruitiers sur les pentes, qui sont devenues au XXe siècle un lieu de cimetière militaire.

Pendant la guerre entre la Russie et le khanat de Crimée, le palais a été détruit, mais le capitaine Manstein en a dressé une description, ce qui a permis de restaurer le bâtiment. En 1787, Catherine II a visité le palais, et à son arrivée, le prince Potemkine a effectué des réparations, ajoutant des éléments d'éclectisme aux intérieurs.

Pendant la guerre de Crimée, un hôpital était situé ici, que Nikolai Ivanovich Pirogov a visité. En 1908, un musée a ouvert dans le palais, et en 1912, il a été visité par Nicolas II avec sa famille. Après la Révolution d'Octobre de 1917, un musée de l'histoire et de la culture des Tatars de Crimée a été ouvert ici.

Depuis 1955, le palais est devenu le musée historique et archéologique de Bakhchisarai, et depuis 1979, un musée historique et architectural. Dans les années 1930, sous la direction de l'architecte P.I. Golandsky, des réparations ont été effectuées, au cours desquelles les décorations extérieures du palais ont été blanchies. En 1961 et 1964, une restauration scientifique a été réalisée, restituant au palais son apparence originale.

Depuis octobre 2015, le palais khan est reconnu comme un site du patrimoine culturel d'importance fédérale.