История дворца начинается в 1765 году, когда Екатерина Великая подарила этот участок земли своему фавориту, графу Григорию Орлову, для охотничьего домика. В следующем году итальянский архитектор Антонио Ринальди приступил к строительству усадьбы, которое продолжалось 15 лет. После смерти Орлова в 1784 году дворец был передан царю Павлу I, который сделал его официальной императорской резиденцией после своего вступления на престол в 1796 году.

Во дворце хранится замечательная коллекция картин, скульптур, гравюр, произведений декоративного искусства, редких книг и охотничьего оружия, которые в свое время принадлежали владельцам Гатчины, начиная с графа Орлова. Комнаты Павла I, императрицы Марии Федоровны и членов семьи Александра III были полностью восстановлены и сегодня восхищают великолепием убранства. Верхний тронный зал Павла I, спроектированный итальянским архитектором Винченцо Бренна,— один из самых роскошных во дворце. В Тронном зале Марии Федоровны выставлено 59 картин, преимущественно пейзажи или жанровые сцены. Среди других достопримечательностей — Греческая галерея, Чесменская галерея и Государственная опочивальня.

Своим загадочным характером дворец во многом обязан 120-метровому подземному ходу, соединяющему дворец с очаровательным гротом Эхо, который славится своими акустическими свойствами и выходит к берегу Серебряного озера. Подземный ход был построен во времена графа Орлова и часто использовался Павлом I, который любил розыгрыши и мистификации. В бывшей Большой спальне на втором этаже дворца есть потайная дверь, через которую по черной лестнице можно было попасть в гардеробную императора на первом этаже, а затем в подвал, который был соединен с подземным ходом. Павел I обожал пользоваться этим маршрутом, чтобы щекотать нервы своих гостей, исчезая и вновь появляясь в различных местах во дворце и за его пределами.

Гатчинский парк, спроектированный ландшафтными архитекторами Чарльзом Спарроу и Джоном Бушем, стал одним из первых пейзажных парков в России и до сих пор считается одним из самых красивых в стране. Белое озеро, Серебряное озеро и Карпин пруд были излюбленными местами для рыбалки в семье Романовых. "Когда русский царь на рыбалке, Европа может подождать»,— говорил «гатчинский отшельник» Александр III. Со времен графа Орлова Гатчину также называли «охотничьей столицей России».

Гатчине славится и тем, что именно здесь был осуществлен целый ряд важных технических изобретений. Первые в России электрические уличные фонари были установлены в Гатчине в 1881 году, а в июле 1882 года первая в стране телефонная линия соединила Гатчинский дворец с Зимним дворцом в Санкт-Петербурге. В 1900 году в Гатчине появился первый в Российской империи монорельсовый поезд, а в 1910 году были открыты первый в России военный аэропорт и первая школа летчиков.