Построен в 1635—1636 годах по приказу царя Михаила Фёдоровича каменных дел подмастерьями Баженом Огурцовым, Антипом Константиновым, Трефилом Шарутиным и Ларионом Ушаковым.
Это первые каменные покои в царском дворце. Дворец был построен на нижнем ярусе северной части великокняжеского дворца, сооружённого по проекту Алевиза Фрязина в 1499—1508 годах, а также надстроенные над ним во второй половине XVI века Мастерские палаты. На этих двух этажах были надстроены три новых: два жилых этажа (в нижнем — служебные помещения, а также покои царицы и царских детей, в верхнем — покои царя), а также третий — златоверхий Теремок, где в обширном зале заседала Боярская дума (окончен в 1637). Пятиэтажный дворец был необычайно крупным и монументальным для того времени. В южной стороне дворца на уровне алевизовского подклета устроили парадное Постельное крыльцо; под прямым углом к нему от Боярской площадки шла Золотая лестница, выходившая на Передний каменный двор или Верхоспасскую площадку.
В архитектуре Теремного дворца отразились не только традиционные черты русского деревянного зодчества, но и новое для того времени анфиладное построение внутренних помещений.
Интерьеры, построенные по анфиладному принципу и богато украшенные, не сохранились. Они пострадали от проводившихся в XVIII веке ремонтных работ, а также от пожара 1812 года. В 1836—1837 годах по образцам XVII века были выполнены красочные росписи, резные деревянные оконные рамы с цветными стёклами, резная деревянная мебель, установлены изразцовые печи.
При строительстве Большого Кремлёвского дворца части Верхоспасской площадки с Золотым крыльцом оказались встроенными в него. В настоящее время Теремной дворец в составе Большого Кремлёвского дворца является Резиденцией Президента Российской Федерации.