Guarino Guarini diede inizio ai lavori nel 1679 su commissione del principe Emanuele Filiberto di Savoia Carignano, il ramo Savoia a cui passerà, con Carlo Alberto, la corona. La sorprendente facciata curvilinea segue l'andamento interno degli scaloni simmetrici e del salone ovale di rappresentanza, il vero fulcro dell'insieme compositivo: emergente dal tetto dell'edificio, quasi a voler fuoriuscire dal volume principale, costituisce un elemento di grande innovazione e di grande benevolenza critica nella storia architettonica del barocco italiano ed europeo. All'eccezionalità delle linee complessive corrisponde la ricercatezza dell'uso del mattone nelle fronti dell'edificio: la cura del particolare ha indotto a creare apposite forme di mattoni per 'disegnare' effetti di grande suggestione, ancora più enfatizzati dal colore rosseggiante del cotto. Nell'atrio a colonne, da cui parte il doppio scalone ellissoidale, l'effetto spaziale è maestoso. Al piano nobile il salone ovale, originariamente destinato alle grandi cerimonie di rappresentanza, venne trasformato nel 1848, con la concessione della Costituzione, nell'aula del Parlamento subalpino. Negli anni Sessanta dell'800, si progettò un'espansione del palazzo sul fronte posteriore per realizzare una più ampia aula per il Parlamento italiano. Attualmente il palazzo, in cui nacquero Carlo Alberto e, come enfaticamente dichiara il monumentale cartiglio apposto sulla facciata, Vittorio Emanuele II, ospita la Soprintendenza per i Beni artistici e storici del Piemonte e la Deputazione subalpina di Storia patria, ma soprattutto il Museo nazionale del Risorgimento.