Ao longo dos séculos XIX e XX, o Palácio passou por uma série de importantes obras de remodelação, tanto interiores como exteriores, o que a tornou quase completamente distinta do antigo mosteiro, do qual a remodelação de Ventura Terra e em 1936 a escadaria monumental, acrescentada por António Lino e completado por Cristino da Silva. O palácio possui um corpo central com arcadas no nível do solo e sobre essas galerias colunadas, encimadas por um frontão triangular decorado com estuques. O interior é igualmente grandioso, cheio de asas, a Sala de Sessões da Câmara dos Deputados, a Sala dos Passos Perdidos, o Salão Nobre, entre outras, além de obras de arte de diferentes períodos da história de Portugal. O Palácio também inclui um Museu Histórico, que foi classificado como Monumento Nacional em 2002.
Em 1999, foi inaugurado o novo edifício, que apoia a Assembléia da República. Localizado na praça de S. Bento, o novo prédio, um projeto de 1996 do arquiteto Fernando Távora, embora conectado ao palácio por acesso direto ao interior, foi propositadamente construído para constituir uma estrutura autônoma, a fim de não comprometer ou descaracterizar o edifício. layout do palácio.