Строительство Павловского дворца велось на месте разобранного деревянного дворца Паульлюст, а руководил работами приглашённый британский архитектор Чарлз Камерон.
Земля для постройки резиденции была подарена Павлу Петровичу Екатериной II в честь рождения (12 декабря 1777 г.) его сына Александра (будущего императора Александра I).
В 1778—1779 годах на месте, которое ныне занимает Павловский дворец, был выстроен небольшой деревянный дворец названный Пауллуст (нем. Paullust — Павлова утеха), а выше по течению реки дворец Мариенталь, получивший название в честь супруги Павла — Марии Федоровны (нем. Marientahl — долина Марии). Оба небольших дворца были решены по образцу домиков в имении отца Марии Федоровны, герцога Вюртембергского. В 1798 году на месте дворца Мариенталь была сооружена крепость «Бип».
Павловский дворец, возведенный на высоком берегу реки Славянки, стал памятником расцвета русского классицизма, центром обширного дворцово-паркового ансамбля.