Der Real Alcázar, eine Festung, ging dem Königspalast voraus. Das Gebäude wurde als "königlich" bezeichnet, nachdem König Heinrich III. von Kastilien es zu einem seiner Lieblingspaläste gemacht und seine Fassade verändert hatte. Sein Sohn Juan II. errichtete die Königliche Kapelle und verschiedene Nebengebäude. Die mittelalterliche Burg wurde während des Kastilischen Erbfolgekriegs (1476) beschädigt, als die Soldaten von Juana la Beltraneja die Zitadelle angriffen.

Kaiser Karl I. ließ den Alcazar im Stil der Renaissance renovieren, doch Philipp II. beauftragte italienische, französische und holländische Maler mit der Ausführung der wichtigsten Arbeiten. Der Goldene Turm und die königliche Waffenkammer, die 1894 abgerissen wurden, wurden zu dieser Zeit gebaut. Philipp III., Philipp IV. und Karl II. setzten diese Bemühungen fort.

Im Jahr 1700 bestieg Philipp V. von Bourbon den Thron und restaurierte den Alcazar, den er als streng und veraltet bezeichnete. Königin Maria Luisa Gabriela von Savoyen und Prinzessin der Ursinen ließ die Gemächer französisch gestalten. Der Teilbrand des Alcazar am Heiligabend 1734 war ein günstiger Vorwand, um ihn fast vollständig abzureißen (bis auf einen Teil der Fundamente und einige Konstruktionen) und einen neuen Palast zu errichten, der der Zeit und der neuen Monarchie besser entsprach.

Der Palast wurde 1738 erbaut. Der neue Palast sollte aus Mauerwerk mit gewölbten Dächern bestehen und Holz nur für die Zimmermannsarbeiten und die Dachkonstruktion verwenden, um Brände zu vermeiden.