Die Hauptgebäude des Königspalastes, zwischen der Conciergerie und der Sainte-Chapelle gelegen, fielen 1776 einem Brand zum Opfer. König Ludwig XVI. ließ an deren Stelle zwischen 1783 und 1786 das Palais de Justice errichten.
Das Gebäudeensemble befindet sich an der Stelle, an der unter der Herrschaft des Königs Dagobert I. im 7. Jahrhundert die königliche Münzprägeanstalt errichtet wurde. Zu Beginn des 11. Jahrhunderts ließ König Robert der Fromme (†1031) hier einen Palast errichten, der für die nächsten vier Jahrhunderte das Machtzentrum Frankreichs werden sollte.
Zwischen 1244 und 1248 wurde auf Wunsch Ludwigs IX. des Heiligen vermutlich von Pierre de Montreuil der Palast um eine Kapelle, die Sainte-Chapelle ergänzt, um die kostbaren Passionsreliquien („Christi Dornenkrone“ und Teile des „Wahren Kreuzes“) aufzunehmen sowie die Spitze einer Lanze, die dem römischen Hauptmann Longinus gehört haben soll, und die der König 1237 dem lateinischen Kaiser Balduin II. abgekauft hatte. Am 26. April 1248 wurde die Kapelle der Heiligen Jungfrau Maria geweiht.
Andere Teile des einstigen Palastgebäudes wurden zum Sitz des königlichen Verwalters, eines Concierge, von dem der heutige Name eines Teils des Gebäudekomplexes abgeleitet wird. Im Jahr 1370 wurde am Eckturm des Palais die erste öffentlich sichtbare mechanische Uhr der Stadt installiert, von der der heutige Name Tour d'Horloge (Uhrturm) herrührt.
Darin schreibt er, dass bei Ausgrabungen zwar Reste aus gallorömischer Zeit gefunden worden seien, dass aber vom Palais selbst die ältesten Teile aus der Zeit Ludwigs des Heiligen stammen, nämlich:
Die Sainte-Chapelle (A – die Buchstaben beziehen sich auf die Planskizze),
Die Mauern (E und E’) und die Tore im Süden und Osten, denen im 14. Jahrhundert ein Graben vorgelagert war; die letzten Reste der Mauern E’ wurden im 19. Jahrhundert für den Bau der Polizeigebäude am Quai des Orfèvres abgerissen
Der Donjon (G), der in der Mitte des 18. Jahrhunderts noch stand und am Ende den Namen Tour de Montgomery trug, weil hier Gabriel de Lorges, der Graf von Montgomery, eingesperrt wurde, nachdem er 1559 König Heinrich II. bei einem Turnier so schwer verletzt hatte, dass dieser wenige Tage darauf starb
Die Salle des gens d’armes (I) im Erdgeschoss und den (zerstörten) zweischiffigen Großen Saal (Grande salle) im Obergeschoss
Das Logis royal (L), sowie
Die Galerie (H) zwischen Sainte-Chapelle und der Grand’salle und
Die Säulenhallen (K), die die einzelnen Bauwerke miteinander verbanden
Die Chambre des comptes (Rechnungshof) befand sich im Gebäude M südlich des eigentlichen Palais, das unter Ludwig XI. begonnen und unter Ludwig XII. fertiggestellt wurde. Hinter dem Rechnungshof war ein Ausfalltor (N) aus dem 14. Jahrhundert, von dem zur Zeit Viollet-le-Ducs noch Reste zu sehen waren.
Weitere Bestandteile des Palais waren: die Kapelle Saint-Michel (P) neben dem südlichen der beiden Tore und der Garten (T).
Heute existieren vom Palais noch:
Die Sainte-Chapelle ohne ihren dreistöckigen Anbau (V), der als Sakristei und als Aufbewahrungsort für die königlichen Urkunden diente
Das Erdgeschoss der Grand’salle, der große obere Saal ist zerstört
Ein beachtlicher Teil der Säulenhallen (K)
Die vier Türme am Quai de l’Horloge (B, C)
Der hintere Teil des Küchengebäudes (D) und des Saals hinter den Zwillingstürmen (B)