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.


К числу известнейших интерьеров Зимнего дворца относится расположенная в северо-восточном углу здания парадная Иорданская лестница, украшенная богатым декором.


В юго-восточной части второго этажа находился один из памятников рококо, наследие четвёртого зимнего дворца — Большая церковь Зимнего дворца.


Помимо парадных залов на втором этаже были расположены жилые покои членов императорской семьи. Первый этаж занимали хозяйственные и служебные помещения. На верхнем этаже находились квартиры придворных.

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.


В ночь с 25 на 26 октября 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.