Дворцовый сад — исторический садово-парковый ансамбль, возникший в конце XVIII века в ходе реконструкции после пожара 1763 года. Первоначально сад был выполнен в стиле французского классицизма с прямыми аллеями, развернутыми веером к Волге, чтобы из апартаментов императрицы Екатерины II открывался эффектный вид. В 1809–1810 годах сад был перепланирован по проекту архитектора Карла Росси, получив пейзажную планировку, соответствующую эстетике романтизма. В 1866–1874 годах под руководством архитектора А.И. Резанова и садовника К.И. Геккеля была проведена очередная реконструкция, в ходе которой сад приобрёл черты, близкие к современному облику. Важным элементом ансамбля стала оранжерея в стиле Людовика XVI, а также многочисленные скульптуры, изготовленные в мастерской Сантина Кампиони, и садовая мебель конца XIX века. В годы Великой Отечественной войны сад сильно пострадал, однако оранжерея уцелела. Современная реконструкция, завершённая в 2016 году, восстановила планировку 1870 года. Дворцовый сад является памятником садово-паркового искусства и связан с историей Дома Романовых и выдающимися архитекторами и садовниками своего времени.