Początki tej późniejszej królewskiej siedziby sięgają XIII wieku (po roku 1262), kiedy na jej miejscu, na skarpie wiślanej stał gród książęcy. Główną budowlą była wtedy Wieża Wielka (Turris magna) o wysokości co najmniej 20 m, później prawdopodobnie obniżona, o czym świadczy kolejna nazwa – Wieża Złamana (T. fracta). W górnych kondygnacjach znajdowały się trudno dostępne mieszkania władców, zaś w podziemiach więzienie.
Podczas wieku XIV gród nie uległ przeobrażeniu, dopiero po 1400 r książę Janusz I Starszy przystąpił do jego rozbudowy Powstał gotycki, trzykondygnacyjny Dwór Wielki (Curia Maior), przeznaczony na główną rezydencję książęcą, a ponadto tzw. szopa książęca. Prawdopodobnie w tym czasie zbudowano też Dwór Mały (C. Minor).
Zamek jagielloński
W XVI w rozpoczęły się przygotowania do przeniesienia stolicy Rzeczypospolitej do Warszawy, a co za tym idzie przetworzenie Zamku w rezydencję królów i siedzibę najwyższych władz RP. Znaczne zasługi w tym procesie położyli królowie Zygmunt Stary i jego syn Zygmunt August.
Zamek Wazów
Po nich zamiar ten doprowadził do skutku Zygmunt III Waza. Postanowił on ponownie przebudować Zamek. Prace rozpoczęły się w roku 1598, a zakończyły 21 lat później w 1619 r. Zlikwidował budynki drewniane, zaś istniejące: Dwór Wielki, Dom Królewski i Dwór Mały stały się częścią nowego, jednolitego gmachu o pięciu skrzydłach, otaczających centralny dziedziniec.
W skrzydle północnym powstała duża kaplica zamkowa. Skrzydło zachodnie frontem skierowane było na tzw. dziedziniec przedni, obecny plac Zamkowy. Budynek ten zdobiła potężna wieża, zwana Nową Wieżą Królewską, a póżniej Wieżą Zygmuntowską. Pod nią znajdowała się główna brama wjazdowa do Zamku. W skrzydle południowym od czasów Władysława IV mieścił się Teatr Królewski. Dawny Dwór Wielki, bez większych zmian stał się skrzydłem pd-wsch, a przeznaczony był na potrzeby Sejmu RP. Ostatnie – pn-wsch skrzydło frontem zwrócone było ku Wiśle. Tu znajdowały się właściwe komnaty monarchy i królowej. Miały one bezpośrednie połączenie z lożą królewską w prezbiterium Katedry Św. Jana. Tak rozbudowany Zamek zyskał następnie porządne fortyfikacje.
W połowie XVII w z powodu najazdu Szwedów Zamek uległ poważnym zniszczeniom. Przede wszystkim ucierpiały wnętrza, umeblowanie i dzieła sztuki bądź zdewastowano, bądź wywieziono. Odbudowa była bardzo kosztowna, a prace zakończył dopiero Michał Korybut Wiśniowiecki. Również później, w okresie saskim, Zamek został zrabowany i zniszczony przez Szwedów. Odbudowy dokonali August II i August III.
Czasy Stanisławowskie
Panowanie Stanisława Augusta Poniatowskiego to okres największej świetności i blasku Zamku Królewskiego. Władca ten znany był ze swego zamiłowania do sztuki. Stworzył olbrzymią galerię malarską, liczącą 2500 obrazów, Gabinet Rycin, a także pokaźną Bibliotekę (jako osobny gmach). Król przebudował znacznie i upiększył wnętrza zamkowe, np. Salę Balową czy Salę Rady. W 1775 r w Wieży Zygmuntowskiej Poniatowski umieścił obserwatorium astronomiczne.
Zamek w czasie zaborów i wojen światowych
Zajęty przez Prusaków Zamek niszczał i podupadał. Po 1815 roku rezydowali w nim Rosjanie, wtedy systematycznie rozkradano zbiory zamkowe i wywożono na wschód. W chwili wybuchu I wojny światowej Zamek był tak zdewastowany, iż w niczym nie przypominał dawnej rezydencji królewskiej, a po jej zakończeniu wymagał kompletnej renowacji.
W okresie międzywojennym Zamkowi przywrócono stan z okresu jego świetności, jednak 17 września pod niemieckim ostrzałem Zamek zaczął płonąć. Wielu ludzi go bronio – strażacy, cywile, studenci… Ale Hitler widząc w zamku symbol niepodległej państwowości polskiej, podjął decyzję o zagładzie tej siedziby królewskiej. Niemcy zrabowali wszystko, co uważali za cenne, a ostatecznie Zamek wysadzili w powietrze, pozostawiając na jego miejscu ogromną stertę gruzu.
Lata powojenne na Zamku Królewskim
Dla wolnych Polaków oczywiste było, iż Zamek musi być ponownie wzniesiony. Początkowo usuwano gruz, a w trakcie tych prac odnaleziono wiele fragmentów gzymsów, rzeźb, czy portali. Pomagały one w rekonstrukcji Zamku. Odbudowę rozpoczęto w 1947 r. Lata 60-te przyniosły zastój ale od początku lat 70-tych z zapałem ruszono do działań. Szczegółowy plan architektoniczny wyznaczył kształt odbudowywanego Zamku, którego bryła zachowała postać historyczną. Wewnątrz natomiast powstały zespoły powiązane wspólną przeszłością, np. Komnaty Jagiellońskie, wnętrza stanisławowskie czy sale Matejkowe. Odbudowa Zamku Królewskiego była przedsięwzięciem długotrwałym, wielce pracochłonnym i kosztownym. Wzięło w nim udział całe społeczeństwo, zarówno poprzez pracę, jak i fundusze. Wielkim nakładem wysiłku i twórczej inwencji udało się ostatecznie zachować zabykowy wygląd tego obiektu naszej historii i kultury, a przy tym zastosować najwonowocześniejsze zdobycze techniki.