27 июня 1754 года императрица Елизавета Петровна утвердила проект Зимнего дворца, представленный итальянским архитектором Растрелли. Началось строительство существующего и в настоящее время здания дворца, ставшего в то время самым высоким жилым зданием в Санкт-Петербурге.
Здание включало в себя около 1500 комнат. Общая площадь дворца порядка 60 000 м². Строительство продолжалось 8 лет. Дворец был построен в стиле барокко в виде замкнутого четырехугольника с обширным внутренним двором и фасадами, обращенными к Неве, Адмиралтейству и Дворцовой площади. Сама Елизавета Петровна не дожила до окончания строительства, принимал работу 6 апреля 1762 года уже ее племянник Пётр III. К этому времени была закончена отделка фасадов, но многие внутренние помещения ещё не были готовы.
Летом 1762 года Петра III свергли с престола, окончено строительство Зимнего дворца было уже при императрице Екатерине II, которая прежде всего отстранила от работ Растрелли. Отделкой интерьеров дворца занимались архитекторы Ю. М. Фельтен, Ж. Б. Валлен-Деламот и А. Ринальди под руководством Бецкого.
По первоначальной, сделанной Растрелли планировке дворца, самые большие парадные залы находились во 2 этаже и выходили окнами на Неву. По замыслу зодчего, путь к громадному «Тронному» залу (который занимал всё пространство северо-западного крыла) начинался с востока — с «Иорданской» или, как она прежде называлась, «Посольской» лестницы и пролегал через анфиладу из пяти аван-залов (из них три средних зала составили впоследствии нынешний Николаевский зал). В юго-западном крыле Растрелли поместил дворцовый театр «Оперный дом».
Этот первоначальный замысел великого итальянского зодчего не нашел высочайшего одобрения по чисто личным соображениям. Екатерина переместила свои покои в юго-восточную часть дворца, приказав под своими комнатами разместить покои своего фаворита графа Григория Орлова (в 1764—1766 годах для Орлова будет возведён Южный павильон Малого Эрмитажа, соединённый с покоями императрицы галереей на арке). В результате «Тронный зал» оказался перемещен в северо-западный ризалит, а перед ним появилось помещение для ожидания — «Белый зал». Позади Белого зала разместили столовую. К ней примыкал «Светлый кабинет».
Долгое время Зимний дворец был резиденцией российских императоров. После убийства террористами Александра II царь Александр III перенес резиденцию в Гатчину, а в Зимнем дворце проводились только торжественные церемонии. При Николае II царская семья вернулась во дворец. Однако уже в 1904 году резиденцией стало Царское Село.Во время революции 1917 года Зимний дворец стал резиденцией Временного правительства, а все ценности и коллекции Эрмитажа были отправлены в Москву и спрятаны в Кремле и в Историческом музее.7 ноября 1917 года Зимний дворец был захвачен красногвардейцами, солдатами и матросами. Прямым попаданием снаряда, выпущенного из орудия Петропавловской крепости, были повреждены бывшие покои Александра III. Лишь спустя несколько дней советское правительство объявило Зимний дворец и Эрмитаж государственными музеями и взяло их здания под охрану. В 1918 году часть, а в 1922 году всё здание Зимнего дворца было передано Государственному Эрмитажу.