Дворец Синтры впервые упоминается Аль-Бакри, мавританским географом 10 века, в связи с замком, который он поместил на высоких пиках окружающих холмов, который сегодня называется Мавританский замок. В 1147 году, после завоевания Лиссабона Афонсом Энрикесом, Альморавиды Синтры сдались, чтобы положить конец более чем трехвековому господству мавров. На месте нынешнего дворца, который тогда назывался Чао да Олива, вероятно, когда-то стояла резиденция мавританских губернаторов, но ее останки все еще открыты.

Практически каждый король и королева Португалии провели некоторое время в резиденции в Национальном дворце Синтры в течение разного времени, но, тем не менее, оставили после себя соответствующие отметки и воспоминания о своей жизни. С течением времени дворец формировался в разных стилях под влиянием различных художественных тенденций, преобладавших в каждый период, которые сегодня отражаются в различных архитектурных стилях, особенно ярко выраженными готикой и мануэлином. Также очень сильный акцент делается на стиле мудехар - симбиозе христианского и мусульманского искусства - особенно в яркой испано-мавританской отделке плитки. Нынешняя конфигурация здания во многом проистекает из строительных кампаний, предпринятых во время правления королей Диниса, Жуана I, Мануэля I и Жуана III.

Первый документ, свидетельствующий о существовании дворца в Чао-да-Олива, датируется 1281 годом. Это связано с договором, заключенным между королем Динисом (годы правления 1279–1325) и вольными маврами Колареса. Динис снизил финансовое бремя в обмен на усилия по сохранению дворца. В это время Королевский дворец расширялся только до верхней части нынешнего дворца и часовни, посвященной Святому Божественному Духу, поклонение которому было представлено Синтре Святой Королевой Елизаветой, женой Диниса.

Дворец и город Синтра и прилегающие земли были подарены Святой королеве Елизавете в 1287 году королем Динисом. Пока собственность оставалась в руках короны, королева являлась бенефициаром, получая все доходы и налоги. Спустя столетие дарение Синтры королевам стало постоянной практикой. Получив город и его дворцы, королевы Португалии становились обладательницами огромной территории с доходом, который позволял им содержать Дом, то есть большое количество людей, которые напрямую зависели от нее. Таким образом, Дом Королев представлял собой совокупность дворцов, собственности, арендной платы и лиц, охраняемых ею: от благородных дам и офицеров до слуг и порабощенных людей.

Во время правления короля Жуана I (1356-1433) дворец подвергался довольно широким вмешательствам. Будучи дворцом королевы Филиппы Ланкастерской, он также стал любимым обиталищем короля, который здесь хотел, благодаря роскоши, представленной в новых комнатах, утвердить свой статус основателя новой династии Авис, как в случае с Лебединой комнатой. Новый дворец был построен вокруг Центрального двора, а также оборудован кухней с двумя огромными коническими дымоходами.

Именно во дворце Синтры в 1413 году король Жуан I принял шпионов, посланных ко двору Сицилии с предполагаемой дипломатической миссией, но их реальной целью был сбор стратегической информации о порту Сеута. Такая информация была необходима для нападения португальского короля на этот город, завоевание которого символически знаменовало начало периода португальской экспансии в Северную Африку.

В течение 15 века присутствие короля во дворце участилось. Охота была одним из главных развлечений Синтры, так как этот регион сочетал в себе идеальные условия как для охоты на крупных (кабан, олень), так и на более мелких животных (заяц, куропатка). Другой причиной было постепенное превращение Лиссабона в бюрократический центр управления королевством, что привело к тому, что двор ограничил поездки более узким радиусом вокруг ведущего португальского города. На протяжении этого периода в городе Синтра сохранялся Дом королев, хотя дворец также постоянно становился домом для королей Португалии.

При Мануэле I (1469-1521) дворец обрел новые декоративные элементы, которые до сих пор составляют его отличительные черты; особенно выделяется отделка плитки в испано-мавританском стиле. Он добавил внушительный Зал Герба, на куполе которого демонстративно изображены гербы Мануэля, его детей и семидесяти двух самых знатных семей королевства. Восточное крыло также восходит к этому периоду. К концу его правления дворец Синтры был одним из самых грандиозных в Португалии, его комнаты были украшены золотом, привезенным из земель, в то время колонизированных португальцами.

Во время правления короля Жуана III (1502-1557) был построен новый дворец, соединяющий главные залы на юге с северо-восточным крылом дворца, в котором находились Зал герба и покои королевы Екатерины Австрийской (1507-1578). Дворец часто заселялся на протяжении 16 века и был одним из любимых мест короля Себастьяна (1554–1578).

В 17 веке для этой королевской резиденции наступили более мрачные времена. После шести лет ссылки на Ангра-ду-Эроишму, куда он был отправлен своим братом, который счел его неспособным к правлению, Афонсу VI прибыл во дворец Синтры. Там он был заключен в комнату, которая до сих пор носит его имя, с 1674 года до момента его смерти, которая произошла девять долгих и утомительных лет спустя.

После сильного землетрясения 1755 года, которое сильно повлияло на этот комплекс, дворец Синтры был реконструирован, сохранив силуэт, который он демонстрировал уже с середины 16 века и сохранил до настоящих дней.

С концом Ancien Régime (старого режима) и основанием конституционной монархии в 1822 году дворец Синтры был приспособлен для королевской семьи, которая больше не была центром принятия политических решений. Использование стало более ориентированным на домашнее хозяйство и ближе к современным образцам.

Революция 1910 года резко положила конец тому времени, когда дворец Синтра был королевской резиденцией с королевой Марией Пией, вдовой короля Луиса, последнего монарха, которая жила во дворце и откуда она ушла в изгнание. В этом же году Национальный дворец Синтры был объявлен национальным памятником.

Однако только в конце 1930-х годов Дворец открыл свои двери для публики на регулярной и музейной основе. В течение этого десятилетия была проделана серьезная работа по изображению грандиозного прошлого Португалии. Уже при диктаторском режиме Estado Novo (1933-1975) это подчеркивало позитивную роль Португалии в процессе глобализации, даже не учитывая истинный масштаб ее воздействия.

В последние годы дворец Синтры вновь стал одним из самых важных культурных полюсов в центре Синтры. Он составляет неотъемлемую часть культурного ландшафта Синтры, зарегистрированного ЮНЕСКО как всемирное наследие 6 декабря 1995 года. С сентября 2012 года памятник находится под управлением Parques de Sintra и принят в качестве члена Европейской сети королевских резиденций в 2013.

В этом дворце Parques de Sintra реализовал ряд различных инициатив по сохранению, самые последние из которых включают полную реставрацию сада Прета, который можно посетить бесплатно. Компания также инвестировала в пополнение коллекций памятника и в 2019 году интегрировала в выставочную схему редкую государственную кровать 17 века, уникальную в португальском контексте. С музейной точки зрения, это была недавняя реставрация и открытие для публики палат Марии Пиа Савойской. Эта новая выставка и музейный проект интегрировали в маршрут посетителей в общей сложности восемь новых зон и около 100 новых предметов и произведений, начиная от мебели и заканчивая картинами и декоративным искусством, которые до сих пор были недоступны для просмотра посетителями.