Пушечный двор был основан во второй половине XVII века на месте, где ранее находилась ханская гвардия Казанского ханства. Это было предприятие для ремонта и производства оружия. Изначально он состоял из одного П-образного корпуса, который позже превратился в комплекс из нескольких зданий, окружавших литейный двор. Эти здания располагались между главной улицей кремля и его стеной, между Пятигранной и Северо-Западной башнями. В конце XVIII века территория двора расширилась за счёт упразднённого Троице-Сергиевского монастыря. Пушечный двор прекратил работу после пожара в кремле в 1815 году, а здания были переданы Юнкерскому училищу.

Комплекс включает четыре корпуса: восточный главный, южный самый старый, северный и западный.

Восточный корпус, выходящий на главную кремлёвскую улицу, ныне проезд Шейнкмана, был построен в первой половине XVIII века, перестроен в 1836 году и в первой половине XX века, а также отреставрирован в 1997 и 2004 годах. Изначально он предназначался для оружейного завода и арсенала. Позже в нём располагались квартиры офицеров Юнкерского училища, а в первой половине XX века была оборудована солдатская столовая. Здание состоит из трёх двухэтажных частей, соединённых одноэтажными секциями. Внешний облик выполнен в стиле барокко. Цоколь здания рустован, между окнами расположены лопатки, а на двухэтажных частях, пилястры. Центральную часть венчает восьмигранный шпиль с куполом в форме вазона, добавленный при реставрации. Шпиль украшен флюгером с надписью «Пушечный двор» и изображением Зиланта.

Северный корпус, построенный в XVII веке, был перестроен в XVIII веке и в начале XX века, а также отреставрирован с элементами воссоздания в 1997 и 1999 годах, восстановив облик конца XVIII, начала XX века. Первоначально он служил цехом оружейного завода, в XIX веке был переоборудован под квартиры офицеров. В 1990-х годах корпус временно служил резиденцией президента Татарстана, а сейчас является представительским зданием аппарата президента Татарстана. Это двухэтажное здание на цокольном этаже с симметричным классическим фасадом, примыкающее к северному ризалиту восточного корпуса через небольшой объём шириной в два окна. К нему на уровне цоколя примыкает терраса с баллюстрадой, к которой ведут лестницы с двух сторон.

Южный корпус был построен в первой половине XVII века. При реставрации в 1998 и 2005 годах ему был возвращён облик XVII века, и в нём разместился музей истории Казанского кремля.