(Koninklijk Park 1) werd in 1685-'86 in opdracht van stadhouder Willem III gebouwd in classicistische vormen naar plannen van Jacob Roman. In die tijd kwam het centrale, vierkante corps de logis tot stand, waarvan het middenrisaliet is voorzien van een fronton en een klok (Gerhard Schimmel, 1686).
Aan weerszijden van de voorhof verrezen langgerekte zijvleugels, die oorspronkelijk met kwartronde colonnades waren verbonden met het corps de logis. Haaks op de zijvleugels werden dienstvleugels met hoekpaviljoens gebouwd.Nadat Willem III in 1689 ook koning van Engeland was geworden, liet hij in 1691-'94 vier nieuwe paviljoens optrekken tussen het corps de logis en de zijvleugels. Daarin werden onder meer een nieuwe eetzaal, een schilderijengalerij en een kapel ondergebracht. De colonnades werden verplaatst om te dienen als afsluiting van de boventuin. Toen het paleis in 1807-'09 als zomerverblijf werd ingericht voor Lodewijk Napoleon heeft men het geheel gepleisterd. Koning Willem III liet in 1875 aan de oostzijde een aanbouw met kunstzaal optrekken. Bij een verbouwing in 1911-'14, naar plannen van rijksbouwmeester C.H.
Peters, verhoogde men het hoofdgebouw en de paviljoens met een lage verdieping. In 1977-'84 werd naar plannen van J.B. baron van Asbeck een ingrijpende reconstructie uitgevoerd van de toestand rond 1700, waarbij het gebouw werd ontpleisterd. Het paleis kreeg een museale functie.
Het interieur is vrijwel geheel ontworpen door Daniël Marot. De Audiëntiezaal heeft een decoratie uit 1692 en geschilderde behangsels van Johannes Glauber en Gerard de Lairesse. Het aangrenzende trappenhuis is in 1902 gereconstrueerd naar de toestand rond 1700, waarbij de latere wandschilderingen zijn vervangen door geschilderde behangsels van W.A. Fabri. Eveneens een rijke decoratie hebben de Oude Eetzaal (1686) en de Nieuwe Eetzaal (1692). De kapel wordt gedekt door een stucplafond in Lodewijk XIV-stijl.
Tot de inventaris behoren een preekstoel, een herenbank en een door J. Bruydegom gebouwd huisorgel (1750; kast circa 1800). De overige ruimten zijn zoveel mogelijk ingericht met gebruik van originele onderdelen en tonen de geschiedenis van het Nederlandse koningshuis.
De paleistuin is in zijn huidige vorm een reconstructie van de in 1685-'92 in twee fases aangelegde formele tuin naar plannen van Daniël Marot. De benedentuin met acht vierkante parterres wordt door een laan gescheiden van de boventuin, die wordt afgesloten door de (gereconstrueerde) kwartronde ionische colonnades uit 1692. De figuratieve beelden van de parterres zijn gebaseerd op een 17de-eeuws ontwerp van C.P. van Staden. De fontein of Koningssprong, gevoed door nabijgelegen sprengen, spoot hoger dan die in Versailles. Terzijde van de paleisgebouwen liggen aan de oostzijde de Koninginnetuin met loofgang en oranjerie en aan de westzijde de Koningstuin met klosbaan en stalgebouwen. In de benedentuin bevinden zich twee door Romein de Hooghe ontworpen beelden van stroomgoden en enkele, eveneens laat-17de-eeuwse, marmeren siervazen naar ontwerp van Daniël Marot.
Naar plannen van Philip Willem Schonck begon men vanaf 1773 met een verlandschappelijking van de tuin, vanaf 1808 voortgezet naar plannen van A. Dufour en J.P. Posth. Bij de reconstructie van de formele tuin in 1980-'84, onder leiding van J.B. baron van Asbeck, zijn in de boventuin enkele bomen uit de landschappelijke aanleg blijven staan.
Het uitgestrekte paleispark, maakt deel uit van de Koninklijke houtvesterij Het Loo. De in opzet 18de-eeuwse aanleg met lange lanen en door sprengen gevoede grote veldvijvers bleef voor een deel behouden. In het park staan diverse bouwsels, waaronder de rond 1830 uit houten stammetjes gebouwde ‘Willemstempel’ en het met riet gedekte koepeltje ‘Bylandt's Rust’. Het houten bad- en theehuis werd rond 1856 gebouwd in vroege chaletstijl, naar plannen van H.F.G.N. Camp, en is in 1874 verbouwd door L.H. Eberson.
Rond 1890 kwamen nog een cascade bij de Hoge Vijver, een botenhuis en een houten speelhuis tot stand. Bij de paardenbegraafplaats staat een obelisk uit 1901 met jugendstiltegeltableau's van atelier Thooft & Labouchère. In de westelijker gelegen Kroondomeinen bevinden zich drie kleine aarden speelforten (Wiessel, Frederik Hendrik en Java), opgeworpen rond 1850.
Voor de intendanten van Het Loo werd in 1829-'30 het Kleine Loo (Zwolseweg 1) gebouwd, een door H.J. Lijssen ontworpen gepleisterd eenlaags huis in neoclassicistische stijl. Naar ontwerp van C.H. Peters kwamen in 1907-'09 de Koninklijke stallen (Koninklijk Park 1) tot stand. Van dit grote U-vormige complex met hoekpaviljoens heeft de lange vleugel een open galerij en een middenpaviljoen met tentdak en dakruiter, voorzien van een uurwerk en een klok (J. Taylor, 1909).
De wit geschilderde gevelvlakken met speklagen van rode baksteen vertonen neorenaissance- en jugendstil-details. Het complex onderging in 1914 enige veranderingen. Rond de basse-cour staan enkele bijgebouwen uit die tijd, waaronder een ziekenboeg, een garage en aan de kant van Het Loo een fraai gedetailleerde poort.
