Il palazzo, detto "il dado" e da molti considerato il più imponente e bello di Roma, venne iniziato nel 1517 da Antonio da Sangallo il Giovane su commissione del cardinale Alessandro Farnese, il futuro papa Paolo III (1534-1549). Alla morte del Sangallo i lavori vennero proseguiti prima da Michelangelo (1546-1549), poi dal Vignola (1569-1573) e in fine da Giacomo Della Porta, che li portò a termine nel 1589. 

Sono del Sangallo le facciate su Piazza Farnese e sulle vie laterali, con l’eccezione del cornicione e della balconata centrale che, insieme a parte del secondo e a tutto il terzo ordine del cortile interno, sono ascrivibili a Michelangelo. La facciata posteriore fu disegnata dal Vignola e completata dal Della Porta. 

Alla fine del ‘500 il cardinale Odoardo Farnese dette grande impulso alla decorazione interna chiamando a lavorarvi Annibale e Agostino Carracci (1587-1604). 

Il palazzo, passato nel corso del XVIII secolo ai Borbone di Napoli che lo depauperarono delle statue e di tutte le raccolte farnesiane, è oggi sede dell’Ambasciata di Francia.

Il prospetto principale su Piazza Farnese è tripartito orizzontalmente da fasce decorate con i gigli araldici farnesiani, visibili anche nel grande stemma che sormonta la loggia michelangiolesca e nel magnifico cornicione. La facciata posteriore, su Via Giulia, presenta nella parte mediana tre ordini di triplici arcate. 

All’interno è notevole l’atrio del Sangallo, suddiviso in tre navate, da cui si accede al cortile circondato da un portico ad arcate. 

Al piano nobile la celebre Galleria venne affrescata tra 1597 e il 1604 da Annibale Carracci, che si avvalse della collaborazione del fratello Agostino, del Domenichino e di Giovanni Lanfranco. 

Il grande Salone presenta un ricco soffitto a cassettoni, arazzi riproducenti gli affreschi raffaelleschi delle Stanze Vaticane e, ai lati del camino, le statue giacenti dell’Abbondanza e della Pace di Guglielmo Della Porta. L’attigua Sala dei Fasti Farnesiani fu decorata ad affresco da Francesco Salviati e dagli Zuccari.