A palota átépítését 1896 körül előbb Ybl Miklós, majd halála után Hauszmann Alajos tervei alapján kezdték el. Ybl Miklós eredeti terveiből a Krisztinavárosi-szárny (ma OSZK) valósult meg. Hauszmann Alajos a Mária Terézia-szárny tömegét megduplázta, a Duna felé eső homlokzaton, és a középső összekötő szárnyra új, barokk-neobarokk jellegű kupolát tervezett. Kisebb változtatásokkal, de az egész épületegyüttesen lemásolta a Mária Terézia-szárny homlokzati struktúráját. Az átépítés 1905-re készült el.
Forrás: Kemény Mária, Farbaky Péter (szerk.): Ybl Miklós építész 1814-1891. A Hild-Ybl Alapítvány kiállítása a Budapesti Történeti Múzeumban 1991 december – 1992 március. (A kiállítás anyagát válogatta és a kiállítást tervezte: Gerle János.) Felelős kiadó: Hild-Ybl Alapítvány, 1991.
Az épületben több mint 1000 gazdagon díszített királyi lakosztály volt. Híresebbek: Mária Terézia-szárnyban a rokokó stílusú terem; a 304 méter hosszú bálterem (Hauszmann Alajos tervezte szárnyban); a Buffet-csarnok; a Habsburg-terem (egykor a kupola alatt helyezkedett el); Ybl Miklós által tervezett lépcsőház a krisztinavárosi szárnyban.
Az épületet Ferenc József király avatta fel, azonban az épületben ő maga soha nem aludt, így budapesti rezidenciaként sem működött.
Királyi palota tróntermének terve
