Fue construido por Ricardo Velázquez Bosco, y su proyecto de construcción se inspiraba en el Crystal Palace, levantado en Londres en 1851 por Joseph Paxton. En Londres se había levantado el Crystal Palace en Hyde Park en el contexto de la Exposición de Trabajos Industriales, y en España se levantó el Palacio de Cristal para la Exposición de las Islas Filipinas.
El 10 de mayo de 1936, el Palacio de Cristal del Retiro fue el escenario en el que se eligió a Manuel Azaña como presidente de la República. Las Cortes se habían quedado pequeñas para acoger a la asamblea mixta de diputados y compromisarios y el Palacio de Cristal fue elegido para la votación y toma de posesión. Azaña, único candidato, salió elegido por 754 votos de 874