Первый камень в основание Капитолия был заложен Джорджем Вашингтоном 18 сентября 1793 г. Строительство пышного здания в стиле ампир велось несколькими поколениями архитекторов. Уже в ноябре 1800 г. в недостроенном Капитолии впервые собрался Конгресс, однако в 1814 г. его сожгли британцы и восстановительные работы заняли пять лет.
Через тридцать лет Капитолий был признан недостаточно вместительным, и началось его расширение. При этом было решено сохранить уникальные черты первоначального здания — в частности, капители колонн, украшенные табачными листьями и початками маиса вместо традиционной для архитектуры классицизма средиземноморской флоры. Вместо старого купола был сооружён новый, чугунный, высотой 87 метров и массой свыше 4000 тонн. В 2003 году американские эксперты обнаружили в библиотеке Конгресса документы, которые свидетельствуют о том, что при проектировании купола архитектор Томас Уолтер пользовался чертежами Огюста Монферрана — архитектора Исаакиевского собора, отсюда и поразительное сходство куполов американского здания и бывшего главного кафедрального собора Российской империи.
По настоянию Линкольна, желавшего подчеркнуть единство нации, Капитолий достраивался во время Гражданской войны Севера и Юга. 2 декабря 1863 г. к архитектурному облику здания был добавлен последний штрих — на купол была водружена 6-метровая аллегорическая статуя Свободы. Изнутри купол Капитолия украшен первой в США фреской, изображающей «Апофеоз Вашингтона» в окружении олимпийских богов, автор — греко-итальянец Константин Брумиди, 1865 год.
В настоящее время в Капитолии около 540 помещений, а вокруг него разбит парк площадью 53 га.