Die Errichtung des Palais begann 1691 im Auftrag von Dominik Andreas I. Graf von Kaunitz unter Verwendung von Plänen des schweizer Architekten Enrico Zuccalli. 1694 erwarb den noch im Bau befindlichen Palast dann Fürst Johann Adam I. von Liechtenstein mit dem Ziel, ihn als fürstliche Residenz vollenden zu lassen. Dies gelang im Jahr 1711 mit Hilfe des Architekten Domenico Martinelli und zur damaligen Zeit hervorragender Künstler – von Giovanni Giuliani stammt die bildhauerische Gestaltung der Fassade, der Attika sowie der Innenräume, der Stuck ist von Santino Bussi. Der Bau musste außerdem Residenzapartements beherbegen und Räume für den normalen Alltagsgebrauch des Majoratshauses, das Fürst Johann Adam I. von Liechtenstein auch als Wohnsitz gedacht hatte. Die ersten Umbauten am Palais fanden 1705 statt, als in der zweiten Etage die fürstliche Bildergalerie eingerichtet wude, welche sich sofort als Aufmerksamkeitszentrum vieler Kunstliebhaber etablierte.
Eine weitere Rekonstruktion erfolgte auf Anregung Fürst Alois II., der das Palais durch den Architekten Peter Hubert Desvignes im Stile des Rokoko umbauen lies.
Die Ausstattung der Innenräume führten die Handwerker Carl Leistler und Michael Thonet aus, so zum Beispiel die mit verschiedenen Holzarten ausgelegten Parketfußböden.
In den letzten Tagen des zweiten Weltkriegs erlitt das Palais durch eine Fliegerbombe beträchtliche Schäden – der obere Teil des Treppenhauses der zweiten Etage wurde vollständig zerstört, auch die anliegenden Räumlichkeiten wurden beschädigt. In den Folgejahren nahm man die nötigsten Reparaturen vor, ein gründlicherer Umbau war aufgrund von Geldknappheit erst in den Jahren 1974-1976 möglich. In den Jahren 2008-2013 fand eine vollständige Rekonstruktion des Gebäudes statt.