Новый императорский дворец был возведен по инициативе Николая I в период с 1838 по 1850 годы на месте, где ранее находился древний великокняжеский дворец Ивана III, а затем дворец императрицы Елизаветы Петровны, построенный в XVIII веке. Проектирование и строительство осуществлялись группой архитекторов, в которую входили Н.И. Чичагов, В.А. Бакарев, Ф.Ф. Рихтер, П.А. Герасимов, Ф.Г. Солнцев и другие, под руководством К.А. Тона, известного как основоположник "византийско-русского стиля".

Дворцовый комплекс, получивший название "Большой Кремлевский дворец", включал в себя как новое здание, так и сохранившиеся постройки конца XV-XVII веков, которые ранее входили в состав великокняжеской и царской резиденции. Среди них Грановитая палата, Золотая Царицына палата, Теремной дворец и дворцовые церкви. После завершения строительства Оружейной палаты в 1851 году и примыкающего к ней с севера здания Апартаментов, соединенного с дворцовым комплексом воздушным переходом, был создан единый ансамбль Большого Кремлевского дворца, связанный композиционно и стилистически.

К.А. Тон в значительной степени воспроизводил планировку древнего ансамбля, а фасады новых зданий развивали архитектурные темы старинных сооружений. Аркада первого яруса дворца напоминала подклет Алевиза, терраса над аркадой повторяла старые гульбища, зимний сад над новым переходом напоминал висячие сады древности. Оконные проемы второго этажа, пилястры между ними и центральная часть с кокошниками и куполом перекликались с архитектурой Теремного дворца. Однако фасады здания были лишены живописности, присущей Теремам, из-за своей сухости и монотонности.

Тем не менее, творчество К.А. Тона было отмечено новаторством: он использовал уникальные для русской архитектуры большепролетные облегченные кирпичные своды, металлические стропильные конструкции и новые строительные материалы, такие как цемент для фигурных отливок, что высоко ценилось современниками.

Внутренняя планировка дворца насчитывает около семисот помещений, включая главный вестибюль с лестницей, пять парадных орденских залов, приемные императрицы, жилые покои императорской семьи и служебные помещения на первом этаже. Интерьеры, оформленные в различных стилях от "ренессанса" до "византийско-русского", отличаются изяществом и высоким качеством работ, что позволяет называть дворец музеем русского дворцового интерьера.

В 1933-1934 годах Александровский и Андреевский залы были преобразованы в зал заседаний Верховного совета СССР, утрачивая свое великолепие. В 1994-1998 годах по решению Президента РФ залы были восстановлены.

Сегодня весь комплекс Большого Кремлевского дворца, за исключением Оружейной палаты, служит главной резиденцией Президента РФ.