Après le grave incendie qui dévasta le Palais des Ducs de Brabant en 1731, le quartier entourant la Place royale et le Parc de Bruxelles fut réaménagé en style néoclassique selon les plans de l’architecte Barnabé Guimard. L'actuel Palais de la Nation faisait partie de ce projet.

La première pierre fut posée en 1779, sous le gouvernement de l’impératrice Marie-Thérèse d’Autriche. Initialement, le palais fut affecté au Conseil souverain de Brabant, institution suprême du duché de Brabant dans les domaines judiciaire et administratif.

Sous le régime français (1796-1815), il abrita des tribunaux. Dans une partie de l’aile occupée actuellement par le Sénat, un « Hôtel des Étrangers » accueillit des hôtes pendant quelques années. Aujourd'hui, on appellerait cela un hôtel pour voyageurs.

Sous le régime hollandais (1815-1830), les assemblées législatives - les États généraux des Pays-Bas - se réunissaient alternativement à La Haye et dans ce bâtiment de Bruxelles. C’est pendant cette période qu’il commença à accueillir des sessions parlementaires.

Le gouvernement provisoire (= le premier gouvernement de la Belgique) et le Congrès national (= la première assemblée législative) s’y installèrent en 1830. Depuis 1831, la Chambre et le Sénat tiennent leurs réunions dans cette enceinte qui s’appelle depuis le « Palais de la Nation ».

Le feu ravagea le bâtiment en 1820 et en 1883. À la suite de ces incendies, et en raison des différentes affectations que le bâtiment reçut au fil du temps, l’intérieur fut adapté à maintes reprises. L’extérieur demeura pratiquement inchangé. Cependant, lors de la restauration de 1920, on ravala la façade avant, jusqu’alors peinte en blanc selon la tradition néoclassique, et on la débarrassa de son crépi.