O Palácio foi mandado construir em 1718, pelo administrador da Real Casa de Nossa Senhora da Nazaré D. Nuno Álvares Pereira de Mello, Duque de Cadaval, tinha como principal intuito acomodar a Família Real. Encontramos registos históricos das visitas régias de D. João VI acompanhado pelo Príncipe D. Pedro, de D. Miguel e da Rainha D. Maria I. Com o decorrer do tempo a estadia no Palácio foi possibilitada ao Governador Civil do Distrito de Leiria, quando este se deslocava à Nazaré. Também aos círios, peregrinações coletivas ao Santuário, foi possibilitada a permanência, no mês de setembro, durante o período das festas à Senhora da Nazaré.
O piso térreo estava destinado ao comércio com o espaço subdividido em pequenas lojas com frente para o largo de Nossa Senhora da Nazaré e para o atual Largo do Hospital. O alçado principal ostenta uma ampla varanda balaustrada, defronte do Largo de Nossa Senhora da Nazaré, que funciona como entrada principal do edifício e que até 1830 dava acesso, através de um passadiço, à praça de touros que era montada junto ao alçado Sul.
O património do Paço Real incluía mobiliário de grande qualidade, faiança dos grandes centros produtores nacionais e ricos revestimentos têxteis que conferiam ao espaço interior uma aura de sumptuosidade.
