พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้า ฯ เมื่อเสร็จขึ้นครองราชสมบัติ เมื่อปี พ.ศ.๒๓๒๕ ได้ทรงมีพระราชดำริว่า ทางฝั่งตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยาตรงข้ามกับพระราชวังเดิมของกรุงธนบุรี เป็นชัยภูมิเหมาะสมที่จะตั้งเป็นพระมหานคร เนื่องจากเป็นพื้นที่แหลมยื่นออกมา มีความเหมาะสมทางยุทธศาสตร์เพราะได้แม่น้ำเป็นคูเมืองทางด้านตะวันตก และด้านใต้ จึงได้โปรดเกล้า ฯ ให้พระยาวิจิตรนาวีกับพระยาธรรมาธิบดีเป็นแม่กอง สถาปนาพระราชวังแห่งใหม่ ณ ที่บ้านพระยาราชาเศรษฐี และหมู่บ้านชาวจีน โดยให้พระยาราชาเศรษฐีนำพวกจีนไปตั้งบ้านเรือนอยู่ใหม่ในที่สวน ตั้งแต่คลองใต้วันสามปลื้มจนถึงคลองเหนือวัดสำเพ็ง และมีรับสั่งให้ไปรื้อกำแพงและป้อมกรุงศรีอยุธยา เพื่อเอาอิฐมาสร้างกำแพงและป้อมปราการกรุงเทพฯ เพื่อมิให้กรุงศรีอยุธยาเป็นที่อาศัยของข้าศึก โปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระอารามขึ้นในพระราชวังและอัญเชิญพระพุทธมหามณีรัตนปฏิมากรมาประดิษฐาน และพระราชทานนามพระอารามใหม่นี้ว่า วัดพระศรีรัตนศาสดาราม
พระราชวังที่สร้างขึ้นใหม่นี้ได้ถ่ายแบบจากพระราชวังหลวงของกรุงศรีอยุธยามาทุกอย่าง กล่าวคือ สร้างชิดแม่น้ำ หันหน้าวังขึ้นเหนือน้ำ เอาแม่น้ำไว้ข้างซ้ายพระราชวัง เอากำแพงเมืองด้านข้างแม่น้ำเป็นกำแพงพระราชวังชั้นนอก การวางผังพระที่นั่งต่าง ๆ ก็เช่นเดียวกัน คือ หมู่พระมหามณเฑียรตรงกับพระวิหารสมเด็จ พระที่นั่งดุสิตมหาปราสาทตรงกับพระที่นั่งสุริยาสน์อมรินทร์ วัดพระศรีรัตนศาสดารามตรงกับวัดพระศรีสรรเพชร รวมเนื้อที่ประมาณ ๑๓๒ ไร่
พระบรมมหาราววังเดิมสร้างด้วยเครื่องไม้ ส่วนวัดพระศรีรัตนศาสดารามสร้างด้วยอิฐ ถือปูน ป้อมและกำแพงวังก่อด้วยอิฐ ซุ้มประตูเป็นประตูเครื่องยอดไม้ทรงมณฑป ทาสีดินแดง เช่นเดียวกับสมัยอยุธยา ในสมัยพระพุทธเลิศหล้านภาลัยได้ขยายพระราชวังด้านใต้ออกไปเช่นทุกวันนี้
พระที่นั่งบรมพิมาน
เดิมเรียกชื่อว่า พระที่นั่งภานุมาศจำรูญ สร้างในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้า ฯ เป็นสถาปัตยกรรมแบบยุโรป หลังคาโค้ง มุงด้วยหินชนวน ในชั้นเดิมสร้างพระราชทานเจ้าฟ้ามหาวชิรุฬหิศ สยามมงกุฎราชกุมาร ให้เป็นที่ประทับ แต่เจ้าฟ้ามหาวชิรุฬหิศ ฯ สวรรคตเสียก่อน จึงพระราชทานให้เป็นที่ประทับของพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้า ฯ แต่ครั้งยังดำรงพระยศเป็นสมเด็จพระบรมโอรสาธิราชเจ้าฟ้ามหาวชิราวุธ พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้า ฯ ทรงประทับเป็นครั้งคราว และได้เปลี่ยนพระนามใหม่ว่า พระที่นั่งบรมพิมาน เมื่อปี พ.ศ. 2467 พระที่นั่งองค์นี้ พระบาทสมเด็จพระปกเกล้า ฯ ได้เสด็จประทับก่อนพระราชพิธีบรมราชาภิเศก และเมื่อพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดล เสด็จพระราชดำเนินนิวัติพระนคร เมื่อปี พ.ศ.2489 ได้เสด็จประทับและได้เสด็จสวรรคต ณ พระที่นั่งองค์นี้
พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้โปรดเกล้า ฯ ให้ซ่อมและต่อมุขด้านทิศใต้ ใช้เป็นที่ประทับ และพักรับรองพระราชอาคันตุกะ ทางด้านหลังพระที่นั่งองค์นี้ ได้สร้างเรือนรับรองเป็นเรือนทรงไทย สำหรับผู้ติดตาม
พระที่นั่งมหิศรปราสาท
พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าฯ โปรดเกล้าฯ ให้สร้างเพื่อเป็น การเฉลิมพระเกียรติ พระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้าฯ สร้างอยู่บนกำแพงสวนศิวาลัยด้านทิศตะวันตก ตรงกับพระที่นั่งจักรพรรดิพิมาน เป็นพระที่นั่งขนาดเล็ก มียอดเป็นยอดปราสาททรงมณฑปจอมแห มีครุฑรับชั้นไขรายอดปราสาททั้งสี่มุม ซุ้มพระทวารและซุ้มพระบัญชรเป็นแบบทรงมณฑป ปิดทอง ประดับกระจก โปรดเกล้า ฯ ให้อัญเชิญพระบรมอัฐิสมเด็จพระพุทธเลิศหล้า ฯ ไปประดิษฐาน ณ พระที่นั่งองค์นี้ ทำนองเดียวกับหอพระธาตุมณเฑียร ปัจจุบันพระบรมอัฐิได้อัญเชิญไปประดิษฐาน ณ หอพระธาตุมณเฑียรดังเดิม และพระที่นั่งองค์นี้ก็ได้ใช้เป็นที่ประดิษฐานพระพุทธรูป