Zbudowany w ciągu trzech lat jako "dar narodu radzieckiego dla narodu polskiego", według projektu Lwa Rudniewa, już w 1953 roku, dwa dni po śmierci Józefa Stalina otrzymał jego imię.
5 kwietnia 1952 roku umowę dotyczącą budowy pałacu podpisali w Warszawie premier Józef Cyrankiewicz i ambasador Związku Radzieckiego Arkadij Sobolew. Wydarzeniu towarzyszyła kamera Polskiej Kroniki Filmowej i jej lektor, który z entuzjazmem relacjonował przebieg uroczystości.
Przy budowie Pałacu Kultury pracowało około 4 tysięcy polskich i ponad 3 tysiące radzieckich robotników. Postęp prac oglądali komunistyczni dygnitarze oraz zwykli śmiertelnicy, dla nich zbudowano specjalną platformę obserwacyjną obok placu budowy. Nie zabrakło też Kroniki Filmowej, która robiąc zdjęcia, także z lotu ptaka, chwaliła radzieckie metody pracy budowniczych.
Pałac Kultury został oddany do użytku 22 lipca 1955 roku. Liczący ponad 230 metrów wraz z iglicą, do dziś jest najwyższym budynkiem w Polsce oraz przykładem architektury socrealistycznej. Na jego 30. piętrze znajduje się taras widokowy, obowiązkowy punkt wszystkich wycieczek. Z okresu głębokiego PRL pochodzi nagranie, na którym dziennikarka Polskiego Radia rozmawia z windziarką w drodze na 30. piętro pałacu:
Przez kilkadziesiąt lat pałac był niemym świadkiem różnorodnych wydarzeń odbywających się w jego murach, jak ostatni kongres PZPR w 1990 wraz z wyprowadzeniem sztandaru partii, czy koncert grupy Rolling Stones w 1967 roku.
Pałac Kultury i Nauki przez lata był obiektem żartów, jego architektura i pochodzenie budziły silne kontrowersje. Po 1989 roku pojawiły się propozycje zabudowy otoczenia pałacu, z pomysłem wyburzenia go włącznie.
Wpisanie Pałacu Kultury do rejestru zabytków w 2007 roku odnowiło stare spory rodaków, czy PKiN winien być zburzony, jako budzący niechęć relikt dawnego ustroju, czy ma pozostać na świadectwo dawnych czasów i nadal pełnić użyteczne funkcje.W pałacu jest bowiem Sala Kongresowa na 3 tysiące miejsc, Muzeum Techniki, planetarium, Pałac Młodzieży z pływalnią, mieszczą się kina, teatry, firmy oraz instytucje naukowe. W pałacu są organizowane między innymi, od 1958 roku Międzynarodowe Targi Książki. Znajduje się w nim Muzeum Ewolucji Polskiej Akademii Nauk, a także siedziba władz PAN. Od Sylwestra 2000 roku na szczycie Pałacu Kultury znajduje się olbrzymi zegar, jego cztery tarcze mają 6-metrowe średnice. Jest drugim co do wielkości w Europie i zarazem najwyżej umieszczonym zegarem wieżowym na świecie. PKiN jest własnością miasta stołecznego Warszawy. Liczy już blisko 57 lat, i jest nieco młodszy od osiedla drewnianych domków na Jelonkach, postawionych dla radzieckich robotników 60 lat temu.