1563年、シャテルロー公国の首都がシャンベリーからトリノに移転された際、サヴォイアのエマヌエーレ・フィリベルトは、大聖堂近くの司教の宮殿に自身の居城を定めました。
しかし1584年にはすでに、カルロ・エマヌエーレ1世が建築家のアスカニオ・ヴィットッツィに新たな建築物の建設を任せました。1643年以降、フランスのマリア・クリスティーナの摂政時代には、工事の指揮がカルロ・ディ・カステッラモンテに移り、その後カルロ・モレッロに引き継がれました。
同時に一階の儀式用ホールの調度も進められ、そこは彫刻と金箔で装飾された豪華な木製天井に飾られ、ヤン・ミールやシャルル・ドーファンによる大きな寓意画が施されています。これらの主題は、廷臣のエマヌエーレ・テザウロが指導したイコノグラフィックなプログラムに沿って、主権者の美徳を讃えています。
1688年には画家のダニエル・セイターがローマから招かれ、「ダニエルの間」と呼ばれるギャラリーのフレスコ画を担当しました。セイターは、ジェノヴァ出身の画家バルトロメオ・グイドボノと共に、後に「マダマ・フェリチタ」と称される一階のアパートメントの装飾も手がけました。17世紀末には、有名なフランス人建築家アンドレ・ル・ノートルが庭園の設計を改訂し、拡張しました。
1713年にヴィットリオ・アメデオ2世が王位を得ると、「司令区」と呼ばれる区域が宮殿に付設され、書記局、官庁、王立劇場、州の公文書館が設けられました。
これらのプロジェクトの監督はメッシーナ出身の建築家フィリッポ・ジュヴァラで、宮殿内には彼による大胆なハサミ階段や中国の小部屋が築かれました。多数の部屋は1730年に即位したカルロ・エマヌエーレ3世の宮廷画家であるクラウディオ・フランチェスコ・ボーモンの絵画で飾られています。
ジュヴァラがマドリードへ去った後、宮廷第一建築家の地位はベネデット・アルフィエリに引き継がれ、彼は二階のアパートメントの装飾を完成させ、「ダニエルの間」を刷新し、新たな公文書館の部屋のフレスコ画をフランチェスコ・デ・ムーラとグレゴリオ・グリエルミに依頼しました。
カルロ・アルベルト期（1831–1849）には、ボローニャ出身のペラージオ・パラジの指導で一階のいくつかの部屋、例えばスイス人の間や評議会の間、および二階の一部のアパートメントが改装されました。
イタリア統一直後の1862年には、新たな名誉階段が完成しました。トリノからフィレンツェ、そしてローマへ首都が移されるにつれ、宮殿の居住機能は徐々に失われ、1955年以降は建築遺産・景観監督局に引き渡されています。
