La estrecha relación entre la monarquía española y San Sebastián se remontaba a tiempos de Isabel II, quien, hacia mediados del siglo XIX, comenzó a veranear en la ciudad con el fin de poder bañarse en las aguas del mar Cantábrico.
El emplazamiento escogido para el palacio fue una extensa finca situada frente a la bahía de La Concha en la que desde el siglo XI había estado ubicado un Santuario y Hospital de peregrinos dedicado a San Sebastián.
El palacio fue finalizado en 1893, aunque en 1920 se le añadiría un nuevo edificio denominado Pabellón del Príncipe.
Actualmente el palacio y sus jardines están abiertos a la ciudadanía en un horario determinado.
Las últimas obras acometidas en el mismo, en 2001, tuvieron como objeto la construcción de aulas para Musikene.