Cung điện hoàng gia là nơi ở của Đức vua Tây Ban Nha từ thời vua Charles III đến vua Alfonso XIII, mang đậm tính chất lịch sử của đất nước này. Mặc dù không còn thuộc sở hữu của gia đình hoàng tộc nhưng Cung điện Madrid vẫn là nơi sinh sống chính thức của họ. Trước khi Madrid trở thành thủ đô của Tây Ban Nha, vua Emir Mohamed I đã chọn Magerit (tên tiếng Ả rập của thành phố) là nơi đặt pháo đài để bảo vệ Toledo khỏi những tín đồ Cơ đốc giáo tiến bộ. Tòa nhà được vua Castille sử dụng cho đến khi nó chính thức trở thành nơi mà ngày nay được biết đến với tên gọi Antiguo Alcázar (Pháo đài cổ) vào thế kỷ 14. Vua Charles I và con trai ông Philip II đã cải tạo tòa nhà thành nơi trú ngụ của gia đình hoàng gia Tây Ban Nha. Tuy nhiên, vào năm 1734, cháy đã đã khiến cho lâu đài bị thiêu hủy hoàn toàn, sau đó vua Philip V đã cho xây dựng lại lâu đài như chúng ta biết đến hiện nay. Sau cái chết của Filippo Juvara, kiến trúc sư ban đầu được giao trọng trách thiết kế Cung điện, cuối cùng học trò của ông Juan Bautista Sachetti là người hoàn thành bản thiết kế cuối cùng. Phải mất đến 17 năm kể từ lúc đúc viên đá đầu tiên vào năm 1738 và lúc hoàn thành xây dựng theo yêu cầu của vua Philip V. Tuy nhiên, vua Charles III (được biết đến với chức danh “Thị trưởng của thành phố Madrid”) trở thành người đầu tiên sở hữu và sinh sống trong tòa lâu đài này. Người kế nhiệm ông là vua Charles IV (người cho xây dựng Hall of Mirrors) và vua Ferdinand VII là người đã bổ sung thêm nhiều cho việc trang trí nội thất. Cung điện được kiến trúc sư Bernini phác họa lấy cảm hứng từ viện bảo tàng Louvre ở Paris, được xây dựng theo dạng hình vuông và nhìn ra khoảng sân rộng với các phòng trưng bày và vườn cây. Lối trang trí của các phòng có nhiều sự thay đổi qua các năm bởi tòa nhà cần phải được điều chỉnh cho phù hợp với sở thích của mỗi người sống trong đó. Cung điện có hơn 3000 phòng, bao gồm: Cầu thang chính được thiết kế bởi Sabatini với hơn 70 bậc; Sảnh Throne có trần nhà được Tiepolo thiết kế; Phòng Gasparini với phong cách thiết kế từ thế kỷ 18 với họa tiết hoa; Phòng Dược hoàng gia được trang bị các loại thuốc tự nhiên, chậu gốm được sản xuất bởi nhà máy La Granja; Nhà nguyện hoàng gia nơi có bộ sưu tập các nhạc cụ dây được tạo bởi huyền thoại Antonio Stradivari. Kho vũ khí Hoàng gia và Thư viện Tranh. Kho vũ khí Hoàng gia là một trong những bộ sưu tập quan trọng nhất của nó, vũ khí nhà cửa và áo giáp mặc cho các vị vua Tây Ban Nha và các thành viên khác của gia đình hoàng gia kể từ thế kỷ 13. Triễn lãm Tranh là nơi lưu giữ nhiều kho báu vật nghệ thuật, bao gồm Virgin with Child của Luis Morales, Chân dung Isabella của Catholic bởi Juan de Flandes, Salome với Thủ trưởng John the Baptist của Caravaggio và các nghệ sĩ  như Velázquez, Goya , Federico Madrazo và Sorolla. Kho vũ khí Hoàng gia là một trong những bộ sưu tập quan trọng của tòa lâu đài, áo giáp và vũ khí ở đây được vua Tây Ban Nha và các thành viên gia đình hoàng tộc sử dụng từ thế kỷ 13. Phòng trưng bày tranh là nơi lưu giữ nhiều kho báu về nghệ thuật, tiêu biểu như: Virgin with Child của họa sĩ Luis Morales, Portrait of Isabella the Catholic của họa sĩ Juan de Flandes, Salome with the Head of John the Baptist của họa sĩ Caravaggio và các tác phẩm khác của các nghệ sĩ Velázquez, Goya, Federico Madrazo và Sorolla.