Inicjatorem powstania pałacu był w pierwszej połowie XIX wieku właściciel Krzeszowic Artur Potocki, który zamówił pierwszy jego projekt u Karla Schinkla, zmarł jednak przed jego zrealizowaniem.

Budowę przeprowadził dopiero jego syn Adam Józef Potocki według projektu Franciszka Marii Lanciego (w pewnym stopniu czerpiącego z założeń Schinkla), zamówionego przez jego matkę Zofię z Branickich - pałac wzniesiony został w latach 1850-1857. Już rok później Adam Potocki zamówił plan przebudowy pałacu (u Filipa Pokutyńskiego), nie został on jednak zrealizowany, a wkrótce potem ukończono budowę według planów Lanciego.

Pałac był niewielką rezydencją w stylu renesansu włoskiego. Zbudowany został na wzniesieniu. W jego skład wszedł dwupiętrowy budynek główny z czterema narożnymi wieżami oraz dodatkowe skrzydła zamykające dziedziniec. Od wschodu wzniesiono ośmioboczną oranżerię połączoną z pałacem galeryjką, a przed główną fasadą - południową - obszerny taras widokowy.


We wnętrzach cenny był zwłaszcza gabinet, umeblowany meblami gdańskimi, połączony schodami, wykonanymi w tym samym stylu, z częścią mieszkalną - obecnie schody te znajdują się w budynku Collegium Maius UJ w Krakowie. Piękna była również sala balowa, w której do dziś zachowała się cenna dekoracja stiukowa.

Potoccy przeprowadzili się tutaj w 1862 roku i w ich posiadaniu pałac znajdował się aż do II wojny światowej - tu znajdowało się centrum rodowe tzw. "krzeszowickiej" linii Potockich. W 1940 roku pałac stał się letnią rezydencją generalnego gubernatora Hansa Franka. Na jego polecenie dokonano przebudowy pałacu, dodając m.in. środkową klatkę schodową.

Po zakończeniu wojny nowe władze znacjonalizowały pałac wraz z majątkiem ziemskim Potockich. W pałacu swoje siedziby miały państwowe instytucje związane z gospodarką leśną, a potem szkoła z internatem. Wówczas rozpoczął się proces jego destrukcji. W latach 70. i 80. XX w. planowano utworzenie tutaj centrum rehabilitacyjnego, lecz zamierzenia tego nie zrealizowano - pałac stopniowo niszczał, cierpiąc szczególnie wskutek braku ogrzewania i wilgoci. Obecnie pałac jest praktycznie nieużywany.

Pałac jest otoczony przez park założony przez Adama Potockiego w 1849 roku. Zajmuje teren 12 hektarów i mimo, iż jest zaniedbany od II wojny światowej, wciąż stanowi atrakcję Krzeszowic.