Yıldız tepesinde eğimli bir arazi üzerine yayılmış köşk ve kasırlardan meydana gelen saray alanındaki ilk yapı bir kasır olup III. Selim tarafından annesi Mihrişah Sultan için yapılmış. Özellikle Osmanlı padişahı II. Abdülhamit (1876-1909) süresinde Osmanlı Devletinin ana sarayı olarak kullanılmış olan saraydır.
Sultan Abdülaziz zamanında da Büyük Mâbeyin Köşkü, Çit Kasrı, Malta ve Çadır köşkleri inşa edilmiştir. II. Abdülhamid, Dolmabahçe Sarayı’ndan ayrılıp Yıldız Sarayı’na taşınmış ve padişahlığı süresince bu sarayda kalmıştır.
Ortalama 4 m. yükseklikte harpuştalı duvarlarla korunan ağaçlıklı büyük alan içerisinde dağılmış köşk ve kasırlardan oluşan saray, asıl saray bölümü denilen kısımla Yıldız Parkı diye anılan dış bahçeden meydana gelmektedir.
II. Abdülhamid’in tahttan indirilmesiyle birlikte Yıldız Sarayı yapıları daha sonra gelen padişahlar tarafından zaman zaman kullanılmıştır. Saray Cumhuriyet’in ilânından sonra bir süre boş kalmış, kütüphanesindeki çok değerli eserler Atatürk’ün emriyle İstanbul Üniversitesi Kütüphanesi’ne nakledilmiş, taşınabilir diğer eserler başka saraylara dağıtılmıştır. 1924’te Türk Silâhlı Kuvvetleri’nin kullanımına bırakılan Yıldız Sarayı, Harp Akademileri olarak hizmet görmüş, 1977 yılında Kültür Bakanlığı’na devredilip restorasyon çalışmalarına başlanmıştır.