República
En 1821, cuando el virrey José de la Serna, Conde de los Andes abandonó Lima, José de San Martín se instaló brevemente en el palacio; luego se mudó a la casa de campo del virrey en el Palacio de la Magdalena "Palacio de la Magdalena (Pueblo Libre)") ubicado en el Pueblo de la Magdalena (hoy distrito de Pueblo Libre), que los naturales de ese lugar conocían con el sobrenombre de «Palacio», edificación no tan suntuosa como el nombre nos haría pensar, que el virrey Joaquín de la Pezuela, Marqués de Viluma hizo construir, de adobe y de corte más bien sencillo, para descanso y solaz de los virreyes y de su corte, pero que fue ocupada por su hija.
Desde 1836 hasta 1839, durante la Confederación Perú-Boliviana, fue sede de gobierno del protector Andrés de Santa Cruz hasta la restauración de la República del Perú con el gobierno de Agustín Gamarra, luego de la Guerra contra la Confederación Perú-Boliviana. Durante el gobierno de Ramón Castilla, el palacio vivió quizá su mejor época ya que fue enriquecido por él con varias obras de arte. En 1865, el arquitecto suizo Michele Trefogli llevó a cabo la refacción del palacio de gobierno, donde proyectó y construyó el gran comedor de cristales, bajo órdenes del general Juan Antonio Pezet, vicepresidente de la República.
Durante la Guerra del Pacífico, en el palacio se instaló el Batallón Bulnes,[9] parte de las tropas del ejército chileno que, al mando del contraalmirante Patricio Lynch, ocuparon la ciudad de Lima, desde el 17 de enero de 1881 hasta el 23 de octubre de 1883,[10][11][12][13] cuando, tras la firma del Tratado de Ancón, Miguel Iglesias asumió el gobierno provisorio de Perú.
Antes de abandonar el palacio, los soldados chilenos lo saquearon#Los_documentos_del_Palacio_de_Gobierno "Saqueo de libros y documentos en Lima (1881)"), llevándose innumerables objetos de valor —entre ellos, dos cañones que flanqueaban la puerta principal del palacio, retratos de los virreyes y presidentes hasta la Guerra del Pacífico, y todos los muebles, alfombras y lámparas—.[14] Algunas obras de arte fueron quemadas o llevadas a Chile.[15].
En diciembre de 1884 estalló en uno de los llamados Cajones de Ribera un incendio que lo dañó parcialmente y se perdieron archivos del Tribunal Mayor de Cuentas "Tribunal de Cuentas (España)") que eran del siglo .[15] Cuando se produjo este siniestro, a quien tocó gobernar fue al general Miguel Iglesias. Durante la gestión de Iglesias, el gobierno decidió darle al edificio la dignidad y prestancia que debía tener como sede del gobierno ordenando el desalojo de los comerciantes y la construcción de una nueva fachada en cada uno de sus lados. En 1886 en el gobierno de Andrés Avelino Cáceres se restauró instalaciones dañadas. Durante el gobierno de Nicolás de Piérola Villena se realzó la fachada del palacio colocando dos balcones abiertos en los extremos donde ahora están los balcones de desfiles.
A principios del siglo , durante el gobierno de José Pardo y Barreda se convocó a un concurso internacional para la construcción de una residencia presidencial; el ganador fue el arquitecto Emile Robert, cuyo proyecto, de estilo arquitectónico afrancesado, jamás se llegó a concretar. Se presume que este diseño pudo haber servido de fuente de inspiración al arquitecto polaco Ricardo de Jaxa Malachowski en el diseño de la fachada principal, que mira hacia la Plaza Mayor, del nuevo palacio.
El 3 de julio de 1921 estalló otro incendio, que destruyó gran parte del ala derecha del palacio, es decir, las grandes salas, los aposentos y despachos del jefe de Estado. El presidente Augusto Leguía inició posteriormente la transformación del inmueble levantando una elegante fachada de piedra en la que se mantuvo la Puerta de Honor, y que se conservó en la nueva edificación, y dos semanas después mandó levantar el Salón Inca, de cartón piedra, con motivos indigenistas y contemporáneos.
Los diseñadores fueron entre otros, el arquitecto y escultor español Manuel Piqueras Cotolí y el pintor Jorge Vinatea Reinoso. Había urgencia porque estaban próximas las celebraciones por el Centenario de la Independencia del Perú, habiendo Leguía dejado expedito el Gran Salón de Recepciones que tiene mucha semejanza, en cuanto a artesonado y decoración de paredes, con el Palacio del Quirinal de Roma.
En 1926 Leguía encargó al arquitecto francés Claude Antoine Sahut Laurent el diseño del nuevo Palacio de Gobierno, juzgándose por entonces que el siniestrado edificio era arquitectónicamente insignificante y de modesta elevación. Las obras de Sahut estaban influenciadas por los estilos historicistas y franceses; sin embargo, fue uno de los arquitectos que dieron auge al estilo neocolonial con tendencias moriscas, lo cual se ve reflejado en el diseño del palacio.
Algunos de los salones que él diseñó fueron: el Hall Eléspuru y Choquehuanca, el Salón Pizarro, el Salón Dorado o de Recepciones, el Despacho Presidencial y el Patio Sevillano donde está el jardín con la «Higuera de Pizarro». La Foundation Company fue la empresa encargada de ejecutar la estructura del edificio, siendo el administrador de los trabajos Carlos Willis") y el director de obras públicas Mariano Barboza").
En 1929, a raíz de la caída de la Bolsa de Nueva York y la crisis económica mundial, la Foundation Company paralizó sus actividades en el Perú dejando sin concluir el Salón de Recepciones. Leguía fue derrocado el 22 de agosto de 1930 y las obras de construcción del actual palacio de gobierno se paralizaron. Corresponden a la década del 20 del siglo la Puerta de Entrada, el Hall Eléspuru, el Salón Sevillano, el Salón Dorado, el Salón Pizarro y el Despacho Presidencial, conservándose el trazo y ubicación de la escalera –ahora en mármol blanco y cubierto de artesonado de estilo renacentista español- por donde subieron los Caballeros de la Capa para asesinar a Francisco Pizarro el 26 de junio de 1541 y por donde hoy se llega a estos salones ceremoniales.
Con motivo de la llegada al Perú de Su Alteza Real el Príncipe de Gales (futuro Eduardo VIII), durante el gobierno del general Luis Miguel Sánchez Cerro, la firma de Sahut fue nuevamente contratada para que continúe con la reconstrucción del palacio. Sánchez Cerro mandó a terminar el Salón de Recepciones y las salas anexas, entre ellas el Despacho Presidencial, el Salón de Embajadores, la Sala de Señoras, la Sala de Edecanes, el Salón de Representantes, el Salón Luis XVI, la Sala de Ministros; las cuales fueron inauguradas en la visita que hizo el heredero al trono del Reino Unido el 12 de febrero de 1931, pero en 1932 nuevamente se paralizaron las obras.
Posteriormente, el presidente Óscar R. Benavides encargó al arquitecto Ricardo de Jaxa Malachowski la terminación de la construcción. Los trabajos se iniciaron el 24 de agosto de 1937, con la demolición de la parte antigua, los mismos que continuaron hasta el año siguiente, habiéndose la construcción hecho por secciones con el empleo de dos mil trabajadores. Pero para el cuarto centenario de la fundación de Lima, en 1935, se demolieron los últimos muros del palacio de Pizarro, no sin antes realizar excavaciones en busca del tesoro que, según la leyenda, Pizarro escondió antes de ser asesinado por los almagristas.
La fachada del palacio (entrada principal) que da hacia la Plaza Mayor, el ala izquierda (que da hacia la calle Pescadería), el cine, la capilla y la residencia corresponden a esa época. Desde 1938, el palacio de gobierno ostenta su aspecto actual cuyo estilo arquitectónico es neobarroco de inspiración francesa. En 1987, en el primer periodo de gobierno del presidente Alan García, se inauguró en el patio de honor del palacio un monumento de Andrés Avelino Cáceres. Durante el segundo periodo de gobierno de Alberto Fujimori, por recomendación de su hija la entonces primera dama Keiko Fujimori, se llevaron a cabo en los interiores del palacio, como el Gran Hall, unos discutidos trabajos de pintado.
Dichos trabajos fueron realizados por un artista español, amigo personal de Keiko Fujimori, quien le sugirió el pintado de las instalaciones del palacio con colores que reflejen las tendencias artísticas que estaban en boga en ese tiempo. En el periodo de gobierno de Alejandro Toledo se hicieron trabajos para darle un nuevo aspecto al Patio de Honor. En toda la historia republicana del Perú, en las instalaciones del palacio han funcionado varios Ministerios, siendo ahora la sede de la oficina de los Vicepresidentes de la República.
En 2005, a la Casa de Pizarro se le instaló una nueva iluminación (con la finalidad de que su fachada se realce en las noches) como parte del proyecto denominado Circuito Turístico de la Luz, llevado a cabo por iniciativa del entonces alcalde de Lima, Luis Castañeda Lossio, para mejorar el centro histórico de la ciudad.[17] Dentro del grupo de edificaciones iluminadas también se consideraron la Municipalidad Metropolitana y la Catedral de Lima. A comienzos de febrero de 2007, el escudo nacional que está en la parte superior del frontis de la fachada principal del palacio fue pintado al óleo con los colores rojo, verde y azul.
El símbolo nacional, que mide dos metros por lado, fue pintado por los alumnos de la Escuela Nacional Superior Autónoma de Bellas Artes del Perú, Jorge Ramírez e Ivo Fuentes, quienes fueron convocados por el área de restauración de dicha escuela. Ambos jóvenes fueron dirigidos por el coordinador de la Escuela de Bellas Artes, Leslie Lee. Trabajaron a tiempo completo durante cuatro días sobre un andamio colgante y a doce metros de altura. El 8 de mayo de 2009 el presidente Alan García, inauguró un obelisco colocado en el patio principal, hacia el lado derecho de la entrada principal que mira hacia la Plaza Mayor, del Palacio de Gobierno como recordatorio de las víctimas del terrorismo en el Perú.[18].
Durante su primer mensaje a la Nación en el Palacio Legislativo el 28 de julio de 2021, el presidente Pedro Castillo aseguró que no utilizaría las instalaciones como sede de gobierno, y que el edificio también será utilizado como museo. Esta propuesta llegó a desecharse dado que no existían otras edificaciones gubernamentales aptas para el ejercicio del Poder Ejecutivo.