Pentru a înțelege mai bine evoluția acestui ansamblu arhitectural, trebuie să vă imaginați o serie de straturi suprapuse de istorie vizibilă sau dispărută care s-au succedat în timp. Mai întâi a fost prezenţa romană, sub forma unui castru legionar (Legiunea XIII Gemina), din care au mai rămas câteva amprente. Peste acest castru legionar s-a suprapus un strat post-roman și apoi unul medieval, desfășurat pe mai multe faze dintre care una dintre cele mai vizibile astăzi apare pe la sfârşitul sec. al XIII-lea, după perioada dinastiei arpadiene a regilor maghiari. Atunci debutează construcția unei locuințe folosite ca sediu episcopal nou. De la mijlocul sec. al XVI-lea începe opera de extindere a ansamblului care a continuat până în sec. al XIX-lea, cunoscând o perioadă renascentistă, una barocă, extinsă cu perioada de prezență a garnizoanei habsburgice cantonate aici și care a influențat decisiv forma actuală a ansamblului.

Din vechiul complex, ajuns la forma sa finală în sec. al XVII-lea, după marile contribuții ale reginei Isabella Jagiello și ale principilor Gabriel Bethlen şi Gheorghe Rákóczi I, a mai rămas aprox. 2/3. A fost dorința administrației habsburgice care a despărțit acest ansamblu în două părți, de vest și de est, în funcție de nevoile armatei imperiale.

După 1918, clădirea a fost preluată de armata română aici fiind cantonat Regimentul 91 Infanterie al Armatei Române (Cazarma „Regele Ferdinand I”).

Palatul Principilor din Alba Iulia a stârnit interesul arheologilor începând cu anul 2014, când au fost demarate procedurile preliminare elaborării unui proiect de restaurare a complexului de clădiri. O ultimă campanie arheologică a fost întreprinsă în anul 2020 odată cu proiectul de restaurare a corpului E al Palatului Principilor, cel ce găzduiește prezentul muzeu.

Trebuie să precizăm faptul că părțile cele mai importante ale fostului Palat al Principilor Transilvaniei, din perioada Principatului (1541-1711), se situau totuși în sediul actual al Arhiepiscopiei romano-catolice a Transilvaniei.