El Palacio está situado en el corazón de la ciudad, en Piazza Castello, a partir de la cual se extienden las arterias del centro histórico. El edificio fue la residencia de los reyes de Cerdeña hasta 1859 y de Víctor Manuel II (Vittorio Emanuele II), Rey de Italia, hasta 1865. En el año 1646 fue la Madama Real Cristina de Francia, esposa del duque Víctor Amadeo I (Vittorio Amedeo I), quien inició el trabajo de la residencia e hizo sostituir el antiguo Palacio del Obispo.
Al momento de trasladar la sede ducal de Chambery a Turín, Emanuele Filiberto I de Saboya, lo elige como su residencia personal y expulsa a los legítimos propietarios, después de pasar varios años en el castillo adyacente de Palazzo Madama.
La fachada del Palacio Real, fue diseñada por Carlo Morello y pertenece al año 1658, pero posee los genes de todos estos grandes artistas, presentes en Turín entre el 600 y 800 como: Carlo di Castellamonte. Guarino Guarini construye la Capilla de la Sábana Santa, Filippo Juvarra la escalera de las tijeras, compuesta por dos rampas y el Gabinete Chino.
El jardín fue diseñado a finales del 600 por André Le Nôtre, el arquitecto francés de los jardines de Versalles, con senderos sugestivos, adornados con fuentes y estatuas. En las salas de recepción y en los apartamentos privados, los techos con frescos y tallados, las pinturas, los tapices, el mobiliario y la porcelana nos muestran la modificación del gusto entre el 600 y el 800. Poco después de la Unificación de Italia, el Palacio se transforma en museo público.