In dieser erster Periode seiner Geschichte war der Palast ein römisches Stadttor, das Porta Fibellona, in Richtung des Flusses Po. Auf dieser Zeit gehen die Resten der zwei Türme zurück, die in die Barockfassade einverleibt sind. Im 13. Jh. der marchese von Monferrato Wilhelm VII ließ es befestigen, der Stadtherr Ludovico d'Acaia ließ die Hinterfassade dazu fügen und so, mit dem Übergang zur Savoia-Familie ist zum Symbol ihrer Macht geworden.

In der darauffolgenden Zeit hat die militärische Funktion verloren und begannen die Verschönerungsarbeiten, die den Palast in fürstliche Residenz verwandelten. Ihren Namen verdankt er eben an diese Eingriffe während der Herrschaft von den beiden Madame Reali: Christine von Frankreich, Gattin von Victor Amadeus I, die an der Stelle des Sohnes ab 1637 regiert hat und Maria Johanna Battista von Savoia-Nemours, die zweite Frau von Karl Emanuel II, ab Regentin ab 1675.

Die atemberaubende Fassade im weißen Gestein ist Werk von dem messinesen Filippo Juvarra, Hofarchitekt der Savoia, und wurde zwischen 1718 und 1721 ausgeführt. Das Atrium ist vom Licht, was durch die drei Fensterseiten herein strömt, gefüllt, und beherbergt die monumentale Treppe mit den vier Säulen die die Gewölben halten. In der napoleonischen Zeit ist die Gallerie zerstört worden, die das Gebäude mit dem Königlichen Palast verband.

Nachdem war er der Sitz der Königlichen Pinakothek zwischen 1832 und 1865, Sitz des Observatoriums (1920 abgeschafft), Sitz des subalpinischen und dann des italienischen Senats, bis 1924. In diesem Jahr nahm das Rathaus das erste Stockwerk und beschloss 1934 das Stadtmuseum der Antiken Künste hierhin zu verlegen.