Na prostoru gdje se kasnije razvio Knežev dvor spominje se u 13. stoljeću utvrda - "castellum", okružena sa četiri ugaona tornja. Pretvaranje utvrde u palaču odvijalo se tijekom 14. stoljeća po uzoru na tradiciju rimske carske plače, kao i na venecijancke palače (trijemna rastvorenost glavne fasade u sredini s dva pobočna tornja).

Svoj sadašnji osnovni oblik (jednokatnica sa četiri krila koja zatvaraju unutarnje dvorište - portik s malom galerijom polukata i velikom galerijom kata) Dvor je dobio nakon obnove sredinom 15. stoljeća, nakon rušenja starog Dvora uslijed eksplozije baruta g. 1435.

Novi dvor u stilu kasne gotike izgradio je napuljski inžinjer Onofrio de la Cava koji je u Dubrovniku još izgradio vodovod i dva javna zdenca (1435. - 1440.). Skulpturu na zgradi vjerojatno je radio Pietro di Martino iz Milana, arhitekt i kipar.

Zgrada je pretrpjela još dva veća oštećenja: god. 1463. uslijed ponovne eksplozije baruta i god. 1667. u velikom potresu koji je znatno uništio grad. Na obnovi zgrade nakon god. 1463. radila su kratko vrijeme dva poznata umjetnika: M. Michelozzo iz Firence i Juraj Dalmatinac iz Zadra. Na žalost Dvor nije obnovljen prema Michelozzovu nactru.

Novi stil - renesansa, utisnuo je svoj pečat zgradi samo u pojedinostima. U isto doba zgradi su skraćeni fasadni tornjevi i dovedeni u visinu središnjeg dijela, čime je Dvor izgubio gotičku vertikalu u korist naglašene renesansne horizontale.

Katastrofalni potres g. 1667. oštetio je uglavnom unutrašnjost zgrade (stupove i lukove dvorišta i galerije), koja je obnovljena koncem 17. st. s gotičkim obilježjima, uz neke barokne preinake. U dvorištu je spomenik Miha Pracata, bogatog pučanina, poznatog pomorca s otoka Lopuda. Ovaj jedini javni spomenik Republike djelo je kipara P. Giacomettija iz Recanatija.

Posljednja obnova zgrade g. 1982./4. slijedila je iza potresa g. 1979. U prizemlju zgrade nalazile su se u doba Dubrovačke Republike državne kancelarije-notarijat, sudnica i zatvori. Stara oružana i dvorana Malog vijeća nalazile su se u polukatu južnog krila. U istočnom krilu polukata bili su prostori dvorske straže. Iznad velikog stubišta atrija kroz vrata s natpisom "Obliti privatorum - publica curate" (zaboravite osobne stvari - brinite se o javnim) ulazilo se u dvoranu Velikog vijeća (srušena 1863.), dok druga vrata vode u reprezentativne sobe Dvora i knežev apartman. On se sastojao od radne sobe, središnjeg prostora i spavaće sobe. U susjedstvu kneževa stana nalazi se dvorska kapelica. Ispred dvorana bilo je predsoblje zdura (počasne straže) koji su tu stajali za vrijeme audijencija stranih diplomata kod kneza. Svi ovi prostori su sada namješteni stilskim pokućstvom, starim predmetima i slikama. U istočnom krilu kata, prema moru, nalazio se stan čuvara zatvora kao i dvorana Senata.