Stadsbouwmeester Thomas Adriaan Romein, bekend van gebouwen zoals de Hoofdwacht (1844), de Manege (1848) en de Beurs (1880) ontwierp in 1846 een neoclassicistisch gerechtsbouw waarin ook ruimte zou zijn voor de vergaderingen van de Provinciale Staten. Hij klaarde deze klus samen met architect Frederik Stoett, opzichter voor Rijkswaterstaat. De oude stadsgracht tussen het Ruiterskwartier en Zaailand werd gedempt en op het westelijke gedeelte werd het Paleis van Justitie gebouwd. In de zomer van 1846 gingen meer dan 1000 palen de grond in. In 1852 kwam het gebouw gereed. Het gebouw valt direct op door de statige entree met zes kolossale Korinthische zuilen en het fronton met het Rijkswapen. Oorspronkelijk pronkte hier het Provinciewapen.

Door de eeuwen heen speelde het een belangrijke rol in de rechtspraak van Noord- Nederland. Tegenwoordig is het nog altijd een zittingslocatie van het gerechtshof Arnhem-Leeuwarden, waardoor het gebouw zijn oorspronkelijke functie grotendeels heeft behouden. De geschiedenis van het paleis kent ook dramatische momenten. Kort na de ingebruikname werd het gebouw door brand verwoest en na herbouw trof in 1919 opnieuw een grote brand het gerechtshof. Daarbij ging een groot deel van het interieur verloren. Dankzij zorgvuldige restauraties is het monument echter telkens hersteld. Ook tijdens de Tweede Wereldoorlog bleef het gebouw niet geheel gespaard, maar ernstige schade werd voorkomen.

Eind negentiende eeuw verloor het paleis de vergaderfunctie voor Provinciale Staten toen deze hun intrek namen in de nieuwe Statenzaal in het Provinciehuis.