L’Empereur Carlos V déplaça sa cour aux maisons royales de l’Alhambra, pour y passer l’été de 1526. Dès lors l’Empereur voulut établir à Grenade un de ses points de résidence. C’est pourquoi il fit construire un nouveau palais, relié à l’Alcazar arabe en continuant les ouvrages commencés par ses grands parents, les Rois Catholiques.
Sa construction fut chargée en 1527 à l’architecte et peintre de Toledo Pedro Machuca, disciple de Michel Ange. L’empereur Carlos V voulait équiper l’Alhambra avec une enceinte avec toutes les commodités de l’époque, mais il n’arriva jamais à voir son désir matérialisé. Le palais, inachevé, subit plusieurs étapes, telles que le manque de fonds ou les soulèvements dans le chantier. Les plafonds arrivèrent même à s’effondre à cause de l’abandon. En 1923 l’architecte Leopoldo Torres Balbás commença sa restauration.
Le palais est carré, avec 63 mètres de côté et 17 de hauteur dans les façades principales. Il enferme une cour circulaire inscrite au centre du bâtiment, unique dans son style, et qui fait du palais une des plus belles créations de la Renaissance. Seulement les façades sud et ouest sont totalement décorées. Les façades nord et est ne le sont qu’en partie, étant donné que le bâtiment est adossé aux Palais Nazaris. La façade orientée vers l’occident est dorique et décorée avec des reliefs des victoires militaires, tandis que la façade sud est ionienne et ses reliefs décrivent des scènes mythologiques.
De nos jours le Palais de Carlos V est le siège du Musée de l’Alhambra (culture et art hispano – musulman et du Musée de Beaux Arts).
