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根据考古发现，在新石器时代，中国就有宫殿。自商迄清，历代宫殿或有文献记载，或有遗址，或有实物留存，其形制和沿革关系大致可考。
在公元前3300—公元前2000年的良渚文化遗址，发现了宫殿的留痕。莫角山是一个依托西部姜家山而构建的巨型人工台地，呈长方形高耸；顶面的东北、西北和西南部，各有一个同步规划和堆建的小土台。小土台上有成排的大型建筑基址；小土台之间及南侧，有面积达7万平方米的夯筑沙土广场。沙土广场有矗立大型柱子的礼仪性建筑；沙土广场外侧，也有大面积的房屋垫土和铺石基槽等建筑遗迹。这种特殊布局和高低错落、成群分布的建筑遗迹，无疑是良渚王国最高权力的象征。1992年，莫角山遗址中心发现一个面积达30万平方米的人工营造土高台，有约3万平方米的夯土建筑基址、大片夯土层和夯窝等建筑遗迹，以及成排的柱洞，说明上面曾经有大型建筑，另外还有6个供祭祀时用的大土坑。莫角山这处良渚文化建筑群遗址，从其位置、布局和构造来看，不少人认为良渚时期的中心就在这里，上有宫殿、中心祭坛和中心神庙，生活着王和贵族。2014年2月至2015年12月，大莫角山上共发现7个面积约300—900平方米的土台式建筑基址，呈南北两排分布。2015年下半年和2016年上半年，小莫角山上也发现4座房屋建筑遗迹。
河南省巩义市双槐树遗址的大型中心居址和大型建筑群，初具中国早期宫室建筑的特征，为探索三代宫室制度的源头提供了重要素材。大型院落建立在大型版筑夯土地基之上，充分具备了高台建筑的基本特征。
陕西神木石峁城址，通过碳十四测年法及相关考古学证据显示，拥有4300年的历史。经调查与勘探，考古人员发现，石峁遗址是以皇城台为中心，套合着内城和外城。皇城台是大型宫殿及高等级建筑基址的核心分布区，8万平方米的台顶分布着成组的宫殿、池苑等建筑。其周边堑山砌筑着坚固雄厚的护坡石墙，自下而上斜收趋势明显，在垂直达70米的方向上具有层阶结构，犹如巍峨的阶梯式金字塔。皇城台具备了早期“宫城”性质，是目前东亚地区保存最好、规模最大的早期宫城建筑。
公元前2300—公元前1900年的陶寺遗址，位于山西省襄汾县陶寺村南，面积280多万平方米，是中原地区龙山文化遗址中规模较大的一处。经过近40年的努力，考古工作者初步揭示出陶寺遗址是中国史前功能区划完备的都城，由王宫、外郭城、下层贵族居住区、仓储区、王族墓地（王陵）、观象祭祀台、工官管理的手工业作坊区、庶民居住区构成。兴建与使用的时代为距今4300—4000年。在发掘过程中，考古工作者在陶寺遗址发现了规模空前的城址、与之相匹配的王墓、世界最早的观象台、气势恢宏的宫殿、独立的仓储区、官方管理下的手工业区等。有专家学者提出，陶寺遗址就是帝尧都城所在。2017年的春季发掘，基本确认了陶寺遗址宫城的存在。
相当于夏王朝纪年的河南偃师二里头文化遗址，已发现宫殿建筑群，目前发掘了多座宫殿基址。二里头宫殿遗址的时代，属二里头文化第三期。它们的发现，证实了夏王朝时期都城文化的存在和国家组织机构的诞生，并表明二里头文化遗址很可能是夏王朝的重要都城遗址。由于没有发现相关的文字记载，二里头遗址是否为夏都还存在争议。
商代的宫殿遗址，建筑规模宏大，均具王者居的气质，代表了商代王都宫殿修筑的基本形式和发展演变潮流。河南洹北商城宫殿区建于中轴线南。河南郑州商城已发掘的宫殿遗址中，最大的一处东西长65米，南北宽13.6米，有九室重檐屋顶并带回廊。河南偃师商城发掘的宫殿遗址，四号宫殿址坐北朝南，是一座四合院式的宫殿建筑。五号宫殿包括上下两层，上层由正殿和东南西三面廊庑组成，中有庭院，正殿四周有柱洞和础石，东西两侧有廊庑。下层平面呈方框形，中间为庭院。河南安阳殷墟宫殿区，位于小屯村北，现已发现50多座建筑基址。湖北黄陂盘龙城商代城址内亦发掘了4座宫殿建筑。其中一号宫殿高出地面约20厘米，坐北朝南，平面呈长方形，四周外沿各有一排大檐柱，柱底垫有大础石，整个建筑为“四阿重屋”式殿堂，中心部位是4间东西并列的居室，在四室与檐柱之间，形成一周外廊。
二里头一号宫殿基址的复原图
西周时期的政治中心周原区域内，发现陕西扶风凤雏建筑基址和召陈建筑基址，基本代表和反映了西周时期宫殿建筑的形式和风格。凤雏建筑基址是一座四合院式的建筑群，坐落在夯土台基上，坐北朝南，建筑的布局由南往北，中心部位先是影壁，然后是中央门道和东西门房，门房后是中院，中院后是前堂（殿堂），前堂后是东、西小院，小院后是后室，在中心建筑物的两侧，是连成一体的东、西厢房，每一部分建筑与院落之间，均以台阶式走道相通，东、西厢房和后室前檐均有廊庑。殿堂面阔6间，进深6米，四周有回廊。召陈发现的建筑基址，已发掘15座，其中三号是一高台建筑，系“四阿屋顶”式结构，屋顶铺瓦，从遗址中出土的大量板瓦、筒瓦可知，瓦顶房子的修筑习俗在西周时期已开始流行。
春秋战国时期，各地诸侯割据，列国林立，著名的城址有齐都临淄、鲁都曲阜、赵都邯郸、燕都下都、晋都侯马、楚都纪南和郑、韩之都新郑等，这些都城中宫殿林立。临淄，由大、小两城组成，小城是宫城，城内北部分布有大片夯土基址，是主要宫殿区。其中心建筑为一高14米、南北长86米、平面呈椭圆形的夯土台基，今称“桓公台”。曲阜宫城，东、西、北三面发现有城墙，城内发现大型夯土台基址9处，东西绵延1米。其东北部的汉鲁灵光殿遗址下面，发现有东周时期的宫殿基址，前面有大道直通南城墙东侧的“樱门”，形成一条贯穿南北的中轴线。燕下都宫城，中间有一道东西向的横隔墙和一条自西垣外引入的分为南北两支的古河道。古河道南支以北有众多的宫殿基址，其主要建筑以紧贴在横隔墙中段南侧的武阳台为中心，在此台以北1400米的中轴线上，依次分布有望景台、张公台、老姆台等大型夯土基址。其中武阳台最大，东西长140米，南北宽110米，高约11米。在武阳台东北、东南、西南钻探出3个宫殿建筑群，每个建筑群均由1个大型主体建筑和若干较小建筑基址组成。邯郸赵王城，宫城内中部偏南处，有一座战国时期最大的夯土台基——龙台。城内北半部还发现夯土台基5座，最大的2个与龙台在一条中轴线上。东城内近西垣处有2座大型夯土台基，称南、北将军台，其南还有1处夯土台基和4处夯土基址。北城西垣内外有两大台基对峙。侯马晋国都城，由6座小城组成，在牛村、平望两城内部发现有建筑台基，推测是当时的宫殿区。楚国郢都纪南城宫城，城内发现比较密集的夯土台基，已发掘的宫殿基址有成排的柱洞、隔墙，并有散水、下水道等。郑韩故城，中部和北部是主要宫殿区，发现有较密集的夯土基址。其西的梳妆台，底部南北长135米，东西宽80米，高约8米，是地面上仅存的一座夯土台基。
春秋战国时期的宫殿，通常是在高七八米至10余米的阶梯形夯土台上，逐层构筑木构架殿宇，形成建筑群，外有围墙和门。这种高台建筑既有利于防卫和观察周围动静，又可显示权力的威严。河北易县燕下都、邯郸赵城、山东临淄齐城等，都有这种宫殿遗址。其中邯郸赵国宫殿遗址，有一条明显的南北轴线。陕西咸阳市东郊曾发掘出秦都咸阳的一座宫殿遗址，它位于渭水北岸高地上，即史书所说的“咸阳北阪”上。这一带宫殿遗址密集，沿临水高地向东延伸。已发掘的一处夯土台基残高约6米，面积为45米×60米，推测原是一座依夯土墩台而建的高台建筑，其中包括殿堂、过厅、回廊、居室、浴室、仓库等。室内还有火炕、壁炉和供保藏食物用的地窖，台面有较完善的排水设施。
秦汉时代，是中国历史上开疆拓土的强盛时代，建筑风格呈威猛之态。秦汉宫殿气势雄伟，体量宏大。
秦统一中国后，建造了大批宫殿。据《史记》所载，共计关（指函谷关）内300处，关外400处。关中平原和咸阳周围，有咸阳旧宫、渭水北阪上仿六国宫室等一连串殿宇。骊山北麓，为太后所居的甘泉宫，咸阳旧宫北面“北陵”上新建的北宫等。渭水南，营建宏伟的朝宫，别称阿房宫，作为主要朝会之所，但工程未完而秦亡。
西汉长安城的宫殿，最重要的是长乐宫和未央宫。长乐宫，又称东宫，位于城的东南部，面积约6平方千米。城内殿堂林立，据文献记载有前殿、临华殿、长信宫、长秋殿、永寿殿、神仙殿、永昌殿和钟室等。未央宫，在城的西南部，又称西宫，常为皇帝朝会之处，面积约5平方千米，城内主要有前殿、宣室殿、清凉殿、麒麟殿等10多个殿堂，前殿是宫内主殿。在长乐宫、未央宫的北部，分别建有明光宫、北宫和桂宫。
东汉王朝的都城洛阳，在西汉洛阳城的基础上扩建而成，城内主要有南宫、北宫和永安宫。南宫，位于大城南部，是汉明帝以前的朝会场所。北宫位于大城北部略偏西，是东汉明帝及以后皇帝的朝会场所，其东北部有永安宫。
魏晋南北朝时，宫殿集中于一区，与城市区分明确。曹魏的邺城、孙吴的建康城，宫殿都集中于城北，宫前道路两侧布置官署。邺城，基本布局主要因袭汉代，宫殿区位于大城北部正中，主要殿堂分布在城市中轴线上。两晋、南北朝宫殿大体相沿，其前殿受汉代东西厢建筑的影响，以主殿太极殿为大朝会之用，两侧建东西堂，处理日常政务。北魏洛阳城，正殿为太极殿，位于宫城前部。宫城东门到西门的大道从太极殿北面穿过，把宫城分为南北两部分，南部为朝会之地，北部为宫寝所在。从南朝建康起，各代宫城基本呈南北长的矩形，有中轴线，南面开三门。
隋唐宫殿雍容大度，气势磅礴，造型舒展。唐朝宫殿的造型特征，是屋顶坡度比较平缓，屋檐下斗拱硕大，出挑深远的檐口、粗壮的柱子等，无不表现出一种宏大的气魄。从唐朝传入日本的佛教建筑，可展现唐朝的建筑风格——较缓的坡屋顶，青灰色的陶瓦覆盖屋面，檐下斗拱出挑深远。隋代营大兴城，于宫城前创建皇城，集中官署于内。宫内前朝一反汉至南北朝正殿与东西堂并列，即大朝与常朝横列的布置，追绍《周礼》古意，比附三朝五门南北纵列的布置方式，在中轴线上，于宫南正门内建太极、两仪两组宫殿。唐承隋制，唐长安宫城正门承天门内中轴线上建太极、两仪两组宫殿。唐高宗时在长安城东北外侧御苑内建大明宫。前部中轴线上建三组宫殿，以含元殿为大朝，宣政殿为日朝，紫宸殿为常朝。大明宫含元殿体量宏大，现存遗址面积是今北京故宫太和殿的3倍。隋、唐两代，离宫也很兴盛，重要的有麟游仁寿宫（唐改为九成宫）、终南山太和宫（唐改为翠微宫）、唐时的华清宫等。在赴离宫的沿途又建有大量行宫。
两宋宫殿建筑的特点，虽没有宏伟的气势，但十分精美。北宋汴京宫殿是在原汴州府治的基础上改建而成。官府衙署大部分在宫城外同居民住宅杂处，苑囿也散布城外。宫廷前朝部分仍有三朝。其宫城正门为宣德门，门内为主殿大庆殿，供朝会大典使用。其后稍偏西为紫宸殿，是日朝。大庆殿之西有文德殿，称“正衙”。其后有垂拱殿，是常朝。宫城正门宣德楼，下部砖石甃砌，开有五门，金钉朱漆，雕刻龙凤飞云，上列门楼，左右有朵楼和阙，都覆以琉璃瓦，北宋宫殿气局虽小，但绚丽华美超过唐代。南宋临安宫殿，是在绍兴二年（1132）决定以杭州为“行在”以后，在原有北宋杭州州治基础上扩建而成的，称为大内。其位置在临安城南端，范围从凤凰山东麓至万松岭以南，东至中河南段，南至五代梵天寺以北的地段。南宋大内共有殿三十，堂三十三，斋四，楼七，阁二十，轩一，台六，观一，亭九十。此外，还建有太子宫东宫和高宗、孝宗禅位退居的宫殿德寿宫。
金中都宫殿，位于明北京城西南，因袭北宋规制，但中轴线上建筑分皇帝正位和皇后正位两大组，由于广泛使用青绿琉璃瓦和汉白玉石，建筑风采绚丽。
元大都宫殿，在都城南部，大内宫城是朝廷所在，在全城中轴线上。宫城之西有太后所居的隆福宫和太子所居的兴圣宫，宫城以北是御苑。宫内继承金中都宫殿，在中轴线上建大明殿、延春阁两组，为皇帝、皇后正位。
明代，在南京、中都临濠和北京三处建造皇宫。南京宫殿始建于元至正二十六年（1366），宫城在旧城外东北侧钟山西趾的南麓下，填燕雀湖而建，地势有前高后低之弊。但北依钟山，南邻平野，形势显敞，且与旧城区分明确。皇城正门称洪武门，门内御道两侧为中央各部和五军都督府，御道北端有外五龙桥，过桥经承天门、端门，到达宫城正门午门。宫内中轴线上前后建有两组宫殿，前为奉天、华盖、谨身三殿，是外朝主殿；后为乾清、坤宁两宫，是内廷主殿，左右有东西六宫。
明北京宫殿，永乐四年（1406）开始建设，以南京故宫为蓝本营建，到永乐十八年（1420）建成，是一座长方形城池，四面围有城墙，城外有护城河。紫禁城内的建筑，分为外朝和内廷两部分。外朝的中心为太和殿、中和殿、保和殿，统称三大殿，是国家举行大典礼的地方。内廷的中心是乾清宫、交泰殿、坤宁宫，统称后三宫，是皇帝和皇后居住的正宫。
清军入关前，于1636年在今沈阳市区建宫殿，规模较小，分三路建筑。1644年，李自成军攻陷北京，明朝灭亡。但李自成很快被清军在山海关击败，向陕西撤退前焚毁紫禁城，仅武英殿、建极殿、英华殿、南薰殿、四周角楼和皇极门未焚，其余建筑全部被毁。清王朝正式定都北京后，历时14年，将紫禁城中路建筑基本修复。顺治帝和康熙帝都将乾清宫作为居住和处理朝政的主要场所。雍正帝继位之后，开始移居养心殿。从此，养心殿开始成为皇帝居住和处理朝政的主要地方，加上此后的乾隆、嘉庆、道光、咸丰、同治、光绪、宣统，前后共8位皇帝都在此居住。
清军入关后，虽沿用明北京宫殿，但清帝大部分时间生活在圆明园、承德避暑山庄等别宫、离宫处，苑囿即成为清帝的主要居住场所，建有大量殿宇。