Pałac Królewski ulokowany jest w południowej części historycznego Starego Miasta we Wrocławiu, przy ulicy Kazimierza Wielkiego, w obszarze zwanym dziś Dzielnicą Czterech Wyznań. W tej części miasta okazały i wytworny gmach pałacu stanowi wyraźną dominantę w krajobrazie.
Początki pałacu sięgają roku 1717, gdy baron Heinrich Gottfried Spaetgen (1680 – 1750) zakupił niewielką rezydencję w stylu wiedeńskiego baroku wraz z ogrodem. Najstarsza część pałacu została zrealizowana być może według planów Johanna Berharda Fischera von Erlacha, słynnego austriackiego architekta i rzeźbiarza okresu baroku, twórcy kościoła św. Karola Boromeusza w Wiedniu. Według niektórych badaczy autorem pałacu był inny wiedeński, wybitny architekt, Johann Lucas von Hildebrandt, mistrz pałacowego kompleksu Belwederu. Gdy w następstwie sporów o panowanie nad Śląskiem między Austrią rządzoną przez Habsburgów, a Prusami Hohenzollernów, Śląsk przeszedł pod panowanie króla Fryderyka II, rezydencja barona Spaetgena trafiła w orbitę zainteresowań nowego władcy, który szukał godnej siedziby w zdobycznym Śląsku. Jednak dopiero po śmierci barona w 1750 rok udało się pruskiemu władcy odkupić rezydencję. Biorąc pod uwagę królewską celebrę, było to najlepsze miejsce na monarszą siedzibę. Doskonała lokalizacja, w samym sąsiedztwie Rynku podnosiła prestiż pałacu, do tego lekkie cofnięcie budowli w głąb działki umożliwiało zaprojektowanie paradnego dziedzińca. Lokując we Wrocławiu swoją rezydencję Fryderyk II Wielki podniósł stolice Dolnego Śląska, obok Berlina i Królewca, do rangi miasta rezydencjonalnego. Rozbudową i przystosowanie gmachu na potrzeby monarszej celebry zajął się królewski architekt, Johannowi Boumannowi St., twórcy wielu budowli w Poczdamie i Berlinie. Do istniejącego gmachu dobudowano wówczas od strony ogrodu niezachowane do dziś dwukondygnacyjne skrzydło z pomieszczeniami dla króla: pokojem muzycznym, sypialnią, kancelarią, biblioteką, salą przyjęć, pokojem marszałkowskim oraz jadalnią. Największa z sal, przeznaczona na przyjęcia i bale, mogła jednorazowo pomieścić 250 osób. Wnętrza utrzymano w stylu rokoka. W latach 90. XVIII wieku na zlecenie kolejnego króla Prus, Fryderyk Wilhelm II przebudowę pałacu prowadził Karl Gotthard Langhans St., którego najsłynniejszym dziełem jest Brama Brandenburska w Berlinie. Przebudował on najstarszej części pałacu w duchu klasycyzmu, a dziedziniec zamkowy ujęły dwie jednokondygnacyjne kordegardy z bramą wjazdową pośrodku. W 1809 roku kolejny król Fryderyk Wilhelm III przygotował dla siebie pomieszczenia w najstarszej części pałacu. Słynący ze swojej skromności i zdecydowanie opowiadający się za ograniczaniem dworskich wydatków, Fryderyk Wilhelm III nakazał, aby jego pokoje urządzone były skromnie i bez przepychu. Sam władca przybył do Wrocławia w 1813 roku i mieszkał w pałacu przez trzy miesiące. Wówczas kierował ze swojej rezydencji wojną wyzwoleńczą przeciwko Napoleonowi. Przyjmował w niej dowódców wojskowych oraz europejskich monarchów, w tym cara Aleksandra I.
Jednak największe zmiany nastąpiły w połowie XIX wieku, kiedy to, na życzenie Fryderyka Wilhelma IV, berliński architekt Friedrich August Stüler znacznie rozbudował monarszą rezydencję. Niemal całkowicie zmienił się charakter budowli, która z małej królewskiej rezydencji przekształciła się w okazały kompleks pałacowy sięgający aż po dzisiejszy Plac Wolności. Wzniesiono wtedy nowe południowe skrzydło w duchu florenckiego renesansu, którego fragment zachował się do chwili obecnej. Było ono połączone z najstarszą częścią pałacu nieistniejącym skrzydłem, zw. fryderycjańskim, wzniesionym w czasach Fryderyka II Wielkiego. Nowa część pałacu stała się głównym elementem utworzonego wówczas Placu Ćwiczeń, zwanego też Zamkowym (obecny plac Wolności). Także dziedziniec północny zmienił swoje oblicze. W miejscu rozebranych parterowych pawilonów Langhansa, od zachodu i wschodu zamknęły go trójkondygnacyjne skrzydła, które w 1867 roku połączyła istniejąca do dzisiaj kolumnada, z bramami wjazdowymi. Po I wojnie światowej i ogłoszeniu w Niemczech republiki, pałac został przekazany władzom miejskim Wrocławia, które przystosowały go do celów muzealnych. W dniu 20 września 1926 roku w dawnym Pałacu Królewskim otwarto Muzeum Zamkowe (Schlossmuseum). Prezentowano w nim ekspozycję poświęconą czasom Fryderyka II Wielkiego oraz zbiory śląskiego szkła i ceramiki. Na górnym piętrze odtworzono wnętrza z okresu baroku, rokoka i klasycyzmu. Kolejne wnętrza wypełniono obrazami i rzeźbami z kolekcji Albrechta Säbischa oraz rodziny Rehdigerów. W 1938 roku boczne skrzydła, zajmowane dotychczas przez władze wojskowe, przekazano również na cele muzealne. Pierwszą wystawą jak została w nich zaprezentowana była ekspozycja prac Wita Stwosza. W 1942 roku rozpoczęła się ewakuacja zbiorów muzealnych. W ostatnich miesiącach II wojny światowej pałac uległ poważnym zniszczeniom. Niemal całe skrzydło znajdujące się na Placu Wolności spłonęło i zostało wyburzone w latach 60. XX, pozostał jedynie budynek kuchni i zachodni pawilon arkadowy. Do czasów obecnych zachowała się najstarsza część pałacu, skrzydło północne oraz fragment skrzydła południowego. Po ich odbudowie w latach 60. XX wieku znajdowało się tutaj Muzeum Archeologiczne oraz do 2004 roku Muzeum Etnograficzne. W 2009 roku zakończono gruntowny remont i modernizację gmachu dla potrzeb Muzeum Miejskiego Wrocławia. Obecnie odrestaurowany Pałac Królewski stanowi jeden z najważniejszych zabytków Wrocławia oraz centrum wystawiennicze, gdzie w przestronnych salach prezentowana jest wystawa „1000 lat Wrocławia”.