Автором дворца был архитектор Ф. Б. Растрелли. Существовавшие на этом месте дома, принадлежащие Строгановым, архитектор (в 1752-1754 годах) объединил в единое целое общим фасадом, выстроенным в стиле русского барокко. В конце 18 — начале 19 века А. Воронихин перестроил весь северо-западный угол здания, устроив вход с Невского проспекта, также реконструировал и создал заново ряд интерьеров. В 1842 году П. Садовников завершил формирование южного корпуса дворца и стилистически объединил все дворовые фасады в «растреллиевском духе».
Этот участок на Невском проспекте в 1736 году пострадал от пожара. На погорелом месте портной Иоганн Нейман (владелец соседнего дома) «зачал строение каменного дому в два апартамента по Невской прешпективой, да в заворот по речке Мье». Проект дома для Неймана составил архитектор М. Г. Земцов. В единый комплекс с особняком портного были встроены соседний дом придворного повара Шестакова и дом Янкова — адъютанта генерала Салтыкова (Невский пр., 19).
Ещё не достроенный дом Неймана в 1742 году приобрели братья Александр, Николай и Сергей Строгановы, представители старинного купеческого рода. И в 1752-1754 годах возвели дворец, автором которого стал архитектор Франческо Бартоломео Растрелли.
Существовавшие на этом месте дома, принадлежащие Строгановым, архитектор объединил в единое целое общим фасадом, выстроенным в стиле барокко. В этом же стиле были выполнены главные интерьеры дворца и Парадная лестница, богато декорированная искусственным мрамором (стюком) и позолоченными перилами из железа. Дворец был построен «глаголем» (в плане дворцовое здание имеет форму буквы «Г»). Вход осуществлялся со двора в корпус, стоящий на набережной Мойки.
В конце 18 — начале 19 века Андрей Воронихин перестроил весь северо-западный угол здания, устроив вход с Невского проспекта. Он также реконструировал и создал заново ряд интерьеров в классицистическом стиле, в том числе, во вновь пристроенных корпусах — восточном и южном.
В 1842 году Петр Садовников завершил формирование южного корпуса дворца и стилистически объединил все дворовые фасады в «растреллиевском духе», придав парадному двору общее стилевое звучание.
На протяжении почти двухвековой истории Строгановского дворца его интерьеры неоднократно переделывались в соответствии с меняющейся модой и потребностями владельцев. В их создании принимали участие более десятка архитекторов, среди которых были Франческо Бартоломео Растрелли, Андрей Воронихин, Федор Демерцов, Иван Колодин, Карл Росси, Петр Садовников и др. К началу двадцатого века многие помещения дворца безвозвратно утратили свой первоначальный облик, а некоторые из них сохранили лишь отдельные его элементы.
В 1918 году Строгановский дворец был национализирован и превращен в «Народный дом-музей», формирование экспозиций которого было поручено Государственному Эрмитажу.
В 1929 году помещения дворца были переданы ВАСХНИЛ (Всесоюзной Академии Сельскохозяйственных наук им. Ленина) для размещения здесь Института прикладной ботаники, и музейная жизнь дворца закончилась. Художественные коллекции Строгановых были распределены по разным музеям страны, а часть из них продана за границу.
К концу 1930-х годов Строгановский дворец занимали уже несколько арендаторов, главным среди которых был «Электромортрест» Наркомата судостроительной промышленности. С 1970 года генеральным арендатором становится Ленинградское предприятие «Эра» МСП СССР.
4 апреля 1988 года Ленгорисполком принял решение № 248 «Об освобождении и передаче Русскому музею помещений бывшего Строгановского дворца».
Проведенные в период 1989-2003 годов Государственным Русским музеем реставрационные работы позволили возвратить Строгановскому дворцу — одному из немногих частных жилых строений, сохранившихся в историческом центре города — его первоначальный внешний облик в соответствии с замыслом Ф. Б. Растрелли. Теперь здесь открыт для посетителей Большой зал — единственный в Петербурге интерьер, сохранивший подлинное декоративное убранство Растрелли и уникальный плафон Дж. Валериани «Триумф Героя». Восстановлены две анфилады парадных залов второго этажа, оформленных самыми известными русскими архитекторами 18-19 веков — Ф. Демерцовым, А. Воронихиным, П. Садовниковым, И. Колодиным.
