Архитектурный ансамбль
Дворец возведен архитектором А. И. Резановым по государственному заказу для Великого князя Владимира Александровича. Здание является художественным эталоном стиля «историзм» в России.
Парадные гостиные, Танцевальный зал, приемный кабинет Великой княгини Марии Павловны выполнены в стиле рококо. «Малиновая гостиная» и личная библиотека Великого князя воссоздают стиль ренессанса, столовая — готический стиль. Будуар выполнен в мавританском стиле. Из интерьеров в русском стиле сохранился один из лучших парадных залов — Дубовый (Большой банкетный), созданный А. И. Резановым и В.А. Шретером. Особой изысканностью отличается Главная лестница Дворца с ее изящным разворотом к Белому залу и уникальными расписными зеркалами итальянского мастера Т.Келацци.
При планировке и отделке интерьеров архитекторы учитывали высокий государственный статус Великого князя Владимира Александровича, сына императора Александра II и брата императора Александра III.
В 1888-1893 годы перестраиваются интерьеры дворца под руководством архитектора М. Е. Месмахера. На первом этаже был создан Нижний банкетный зал со сводчатым потолком в венецианском стиле. На втором этаже появилась Библиотека-Ротонда в стиле немецкого средневековья. Одним из несомненных украшений Дворца стала «Золотая лестница» в стиле Людовика XIV.
В 1893-1903 годы придворный архитектор Н. фон Гоген осуществляет реконструкцию помещений на половине Великого князя Владимира Александровича и совместно с архитектором Р. Мельцером переоформляет кабинет Владимира Александровича в стиле модерн. В 1910 году Придворный архитектор А. Пронин по желанию Великой княгини Марии Павловны создает Зимний сад на втором этаже.
Большая часть парадных залов и гостиных дошли до нашего времени практически в первозданном виде. Здесь можно увидеть многочисленные предметы жилого интерьера: мебельные гарнитуры, осветительные приборы, коллекцию фарфора, уникальные зеркала и др.
После революции здесь был организован первый в нашей стране Дом научной интеллигенции — ныне Дом ученых.