Золотисто-белый дворец, построенный на высоком берегу Славянки, виден даже с дальних точек парка и города. Его трехэтажный центральный корпус, увенчанный плоским куполом на шестидесяти четырех колоннах, — самый ранний по времени постройки и самый изысканный по отделке. Он создан Чарльзом Камероном в 80-х годах XVIII века.
Колоннады закругленных галерей соединяли центральный корпус со служебными одноэтажными корпусами, образуя парадный двор в виде широкой подковы.
После вступления Павла I на престол Павловск стал загородной императорской резиденцией. Придворный архитектор Павла I Винченцо Бренна значительно расширил дворец в 90-х годах XVIII века. Он возвел вторые этажи над служебными корпусами, пристроил к ним два новых полуциркульных флигеля, почти замкнувшие парадный двор. На один этаж выросли и галереи-колоннады. Несмотря на эти перестройки, центральный корпус сохранил главное место в композиции дворца, продолжая выделяться и размерами и изяществом оформления.
Формирование коллекций Павловского дворца связано с путешествием владельцев Павловска по Европе в 1781-1782 гг. Посещая мастерские известных мастеров, они приобретали и заказывали картины, скульптуру, мебель, бронзовые изделия, шелковые ткани, фарфоровые сервизы. Королевские особы преподносили им различные подарки, которые вошли в убранство залов дворца. Музей славится уникальными коллекциями изобразительного и декоративно-прикладного искусства. Особое место занимает коллекция античного искусства: римская мраморная скульптура, бронзовая пластика и стекло (I в.до н.э.- III в. н.э.).
Первоклассные образцы западноевропейской и русской скульптуры XVIII века украшают залы дворца ландшафтные композиции парка — произведения итальянских мастеров А. Альгарди, П. Баратты, братьев Коллини, К. Альбачини, русских скульпторов М. Козловского, И. Мартоса, Ф. Гордеева, И. Витали. В коллекции западноевропейской живописи представлены: итальянская школа XVI-XVIII веков работами А. Бронзино, Ф. Альбани, Г. Рени, Сассоферато, П. Баттони, Ф. Гварди; голландская и фламандская школы XVI-XVIII веков картинами А. Остаде, К. Пуленбурга, Марсеуса ван Скрика, П. Рубенса, Д. Тенирса; французская школы XVII-XVIII веков произведениями Ш. Лебрена, П. Миньяра, Г. Робера. Богатством и разнообразием отличается коллекция русской портретной живописи и русского пейзажа ХVIII — начала XIX в.
Из музейных предметов декоративно-прикладного искусства наиболее полно представлена коллекция фарфора ХVIII-начала Х IХ в., как западноевропейского, особенно Севрской фарфоровой мануфактуры, так и русского, производства Императорского фарфорового завода. Среди предметов мебели наиболее интересными являются работы Давида Рентгена (Германия) и Анри Жакоба (Франция), а также русская мебель по рисункам А. Воронихина.
В убранстве залов дворца большое место занимают произведения французского декоративного искусства ХVIII века: гобелены, шелка обивок мебели и драпировки, фарфоровые сервизы и гарнитуры, светильники, бра, канделябры и часы художественной бронзы.
В музейных фондах имеются коллекции миниатюр, акварелей, рисунка, гравюр, костюмов, тканей, вышивок, кружева, вееров, редкой книги, предметов быта, стекла, изделий из цветного камня, фонд «Особая кладовая».
