La costruzione di un “Palazzo novo grande”, degna residenza per il duca a sostituzione del vecchio palazzo vescovile in cui si era insediata la corte in seguito al trasferimento della capitale a Torino, fu progettata sin dal 1584 da Ascanio Vitozzi (1539-1615), architetto e ingegnere militare orvietano. In parte costruito, ma mai compiuto, il palazzo fu effettivamente realizzato solo dopo la guerra civile (1639-1642) come segno di pacificazione dalla reggente Cristina di Francia, secondo il progetto dell’ingegnere Maurizio Valperga: avviato nel 1643, il cantiere si protrasse per ancora quasi vent’anni tra continue interruzioni dei lavori, rifacimenti e variazioni di progetto apportate da Carlo Morello (†1665), capitano e ingegnere di Carlo Emanuele II. Nella facciata, deliberata nel 1658, si scelse di modificare la precedente proposta di Valperga, spogliandola del partito architettonico dell’ordine gigante che avrebbe dovuto articolarne il prospetto, per lasciare in vista un’unica intelaiatura di superficie, che estendeva al corpo centrale il disegno previsto per i soli padiglioni laterali. Specchiature incassate occupano tutti gli spazi vuoti lasciati dalle finestre, ritagliando in positivo un telaio di fasce piatte, che conferisce alla facciata un aspetto severo e imponente, quasi militaresco, riflesso delle qualità in cui Carlo Emanuele II identificava la propria immagine di sovranità.

 A partire dal 1660, in vista del matrimonio dell’erede al trono Carlo Emanuele II (1634-1675) con Francesca di Valois Orléans, nel 1663, le sale del primo piano nobile furono riallestite e suddivise in due appartamenti, uno “verso piazza” per il futuro duca e uno “verso cortile” per la duchessa. La direzione del cantiere decorativo fu posta sotto il controllo del retore di corte Emanuele Tesauro (1592-1675), che progettò una complessa serie di immagini e motti pensati per guidare il visitatore in un percorso morale attraverso le stanze della residenza. Il tragitto cominciava, seguendo il cerimoniale, dal Salone (ora Salone degli Svizzeri) che aveva funzione introduttiva e di esaltazione delle origini sassoni del casato, e continuava attraverso gli ambienti successivi caratterizzati da temi logicamente connessi. La disposizione dei dipinti seguiva uno schema che prevedeva di collocare nel soffitto le pitture allegoriche, nel fregio tele con gli avvenimenti dinastici e nelle sovrapporte scene storiche e mitologiche. I pittori coinvolti nell’impresa furono artisti di diverse provenienze tra cui il primo pittore di corte Jan Miel (1599-1663) che venne affiancato da Charles Dauphin, Luca Dameret, Giovanni Paolo e Giovanni Antonio Recchi, Bartolomeo Caravoglia, Amanzio Prelasca, Sebastiano Carello, Domenico Tignola, i Casella e altri ancora. Questo allestimento è ancora visibile negli ambienti con affaccio su piazza Castello, come nella Sala degli Staffieri (già Sala delle Virtù) o nella Sala dei Paggi (già Sala delle Vittorie), dove sono sopravvissuti anche i fastosi soffitti e fregi in legno intagliato e dorato. Il lavoro di scultura e doratura costituì per il sovrano l’impegno economicamente più gravoso e venne affidato a maestranze specializzate come i membri della famiglia Botto.

La Galleria del palazzo, detta “del Daniel”, fu realizzata a partire dal 1684, nell’ambito dell’ampliamento dell’ala di Levante e di Settentrione della residenza torinese. Questo nuovo ambiente doveva rappresentare il vertice dell’esaltazione del potere del duca Vittorio Amedeo II  di Savoia (1666-1732) e adeguare la dimora allo splendore e al gusto delle principali regge dei sovrani europei. Il duca si interessò personalmente alla scelta dell’artista al quale affidare il delicato incarico e, dopo vari tentativi, decise di chiamare da Roma il pittore di origine viennese Daniel Seiter (1647-1705). L’artista, giunto a Torino nel 1688, ideò il complesso impianto decorativo della galleria e si occupò direttamente della realizzazione dell’affresco della volta, sulla quale raffigurò l’Esaltazione dell’Eroe (Vittorio Amedeo II). Al pittore venne anche assegnato il coordinamento del lavoro delle maestranze coinvolte nel progetto: i fregi in stucco vennero affidati alla squadra di Pietro Somasso, gli ornamenti in marmo a Francesco Aprile e quelli in legno a Cesare Neurone. Il cantiere, inaugurato agli inizi del 1690, si interruppe nel 1691 e riprese l’anno successivo; gli affreschi furono probabilmente terminati entro il 1693, mentre i lavori di decorazione plastica proseguirono fino al 1694. I successivi interventi nella Galleria, voluti da Carlo Emanuele III (1701-1773) e da Carlo Alberto (1798-1849), ne hanno parzialmente modificato l’aspetto senza però compromettere la magnificenza e l’organicità dell’insieme.

La Manica Nuova di Palazzo Reale fu realizzata su progetto dell'architetto di corte Emilio Stramucci tra il 1899 e il 1903, nel sito occupato dal palazzo di San Giovanni, ubicato lungo via del Seminario, attuale via XX Settembre. Ospitò gli Uffici della Real Casa insieme agli Appartamenti di servizio per il Ministro della Real Casa, il Gran Scudiere, il Gran Cacciatore e il Prefetto di Palazzo. Successivamente accolse l'Ordine di Malta nelle sale auliche al primo piano, oltre agli uffici reali e a funzioni ospedaliere distribuite negli altri ambienti. Negli anni Settanta del Novecento l'edificio fu concesso in uso alla Regione Piemonte che attuò un importante intervento di ristrutturazione per adibirlo ad uffici, destinazione che conservò fino agli anni Ottanta inoltrati, prima della dismissione.

Dal dicembre 2014, dopo i restauri e l'ampia ristrutturazione, la Manica Nuova è un grande spazio museale del Polo Reale e accoglie il nuovo allestimento della Galleria Sabauda.

Mentre l'ala del Palazzo Reale verso piazzetta Reale risultò illesa alla rilevazione della Divisione Urbanistica e Statistica della città di Torino relativa agli edifici danneggiati e distrutti durante i bombardamenti avvenuti nel corso del Secondo Conflitto Mondiale, l'ala verso via XX settembre riportò alcuni danni. Bombe dirompenti coinvolsero l'edificio nel dicembre 1942 e luglio 1943 causando il distacco parziale della copertura del tetto, il crollo di alcuni muricci e alcune volte e danni agli infissi. La parte del fabbricato in esame, negli anni Quaranta del Novecento ospitava 29 appartamenti per un totale di 117 locali, 2 uffici per un totale di 30 locali, 1 convivenza di 8 locali e 1 locale adibito a foresteria.