Od czasów średniowiecznych Jabłonna, „miejscowość zdrowa i cicha” leżała w dobrach biskupów płockich, którzy w XV wieku wybudowali tu letnią rezydencję. Prawdopodobnie miały na to wpływ walory krajobrazowe oraz bliskość Warszawy.
Jabłonna słynęła wówczas z jabłkowych sadów i miodów z leśnych barci.
W 1773 roku Jabłonnę odkupił Michał Poniatowski, ówczesny biskup płocki, późniejszy prymas Polski, młodszy brat króla Stanisława Augusta.
Michał Poniatowski w 1774 roku zlecił zaprojektowanie nowej rezydencji pałacowo-parkowej Dominikowi Merliniemu, pierwszemu architektowi króla i Rzeczypospolitej, który zasłynął z rozbudowy Zamku Królewskiego w Warszawie i Łazienek.
Głównym elementem rezydencji stał się zespół trzech budynków: centralnego z mieszkaniem dla właściciela, lewego dwupiętrowego pawilonu zwanego Królewskim, przeznaczonego dla króla Stanisława Augusta Poniatowskiego (obecnie mieszczą się w nim biura) i prawego pawilonu przeznaczonego dla gości (obecnie hotelowe pokoje gościnne).
Obiekt wzniesiono w stylu klasycystycznym. Budowę zakończono w 1779 roku.
Wokół pałacu, w miejscu dawnego ogrodu barokowego, urządzono w latach 70. i 80. XVIII wieku angielski park krajobrazowy, z którego rozpościerał się widok na dolinę Wisły. Projektant Parku Szymon Bogumił Zug wzniósł również szereg budowli parkowych, z których do dziś przetrwały: grota, oranżeria i pawilon chiński.
Pałac w Jabłonnie jest bardzo oryginalną rezydencją – zaprojektowany w stylu wczesnego klasycyzmu, z elementami architektury rokokowej. Ośrodkiem kompozycji był okrągły salon, znacznie wyższy od pozostałych pomieszczeń, w którym dekoracje sztukatorskie wykonał Antonio Bianchi w 1775 roku, a dekoracje malarskie Szymon Mańkowski w 1777 roku. Wchodziło się do niego przez prostokątny westybul (przeszklony hol), z którego na lewo był dostęp schodami na wieżę a na prawo - do antyszambru (przedpokoju).
Po obu stronach salonu znajdowały się dwie sale, z których prawa mieściła jadalnię, a lewa - ogród zimowy. W skrajnych częściach budynku umieszczono apartamenty złożone z sypialni i garderoby. Do zespołu wnętrz pałacowych należą też sale w podziemiach, które w lecie wykorzystywano na zebrania towarzyskie (dekoracja malarska 1776 - Antonio Tavelli). Obecnie w podziemiach mieści się Pałacowa Restauracja.
W 1794 roku spadkobiercą Jabłonny został bratanek Michała - książę Józef Poniatowski, polski generał, dowódca armii koronnej Rzeczypospolitej, Naczelny Wódz wojsk Księstwa Warszawskiego, który często bywał tu w latach 1798-1806. Jego osobisty apartament mieścił się na parterze prawej oficyny.
Po tragicznej śmierci księcia Józefa w bitwie pod Lipskiem w roku 1813, Jabłonnę otrzymała w dożywocie jego siostra Teresa Tyszkiewiczowa.
W 1822 roku obiekt stał się własnością Anny z Tyszkiewiczów 1°voto Potockiej 2°voto Dunin-Wąsowiczowej. Anna, która była kolekcjonerką i utalentowaną rysowniczką, od razu przystąpiła do przekształcania posiadłości, chcąc z niej uczynić miejsce upamiętnienia księcia Józefa.
Wystawiła łuk triumfalny z napisem "Poniatowskiemu", gromadziła po nim pamiątki, a z czasem wmurowała w północną ścianę tablicę z napisem "Ustronie bohatera ozdobiwszy starannie bez naruszenia pamiątek potomkom przekazuję 1837/A.D.W.". Pomniki i pamiątki, poświęcone bohaterom narodowym i wyrażające patriotyczne uczucia, stanowiły wówczas szczególną cechę polskich parków krajobrazowych.
W 1827 roku przy wjeździe do parku ustawiono bramę z dwoma granitowymi kolumnami przywiezionymi z zamku krzyżackiego w Malborku. Przy bramie wybudowano domki dla odźwiernych. Na domkach umieszczono łacińskie pozdrowienie SALVE.
W 1837 roku Pałac został przebudowany według projektu architekta Henryka Marconiego. Po obu stronach centralnej części Pałacu dobudowano dodatkowe pomieszczenia: po prawej - garderobę i sypialnię, po lewej - kredens i pokój narożny. Środkową część elewacji rozczłonkowano jońskimi pilastrami, w skrzydłach bocznych wykonano nisze z rzeźbami dekoracyjnymi, a od strony parku wystawiono żelazne werandy. Wewnątrz nie zmieniono jedynie salonu. Sala ogrodu zimowego została przebudowana w stylu mauretańskim. Sypialnię i garderobę po prawej stronie połączono w dużą salę biblioteczną. Na zewnątrz dobudowano do Pałacu od północy kolumnową pergolę, w której urządzono lapidarium.
Wśród zachowanych fragmentów rzeźbiarskich znajduje się rzymski medalion z popiersiem cesarza Nerwy, pierwszego z tzw. pięciu dobrych cesarzy oraz płaskorzeźba przedstawiająca popiersie brodatego mężczyzny, wykonana w XVI wieku przez Baccio Bandinellego, przyjaciela Leonarda da Vinci.
Za czasów Anny Dunin-Wąsowiczowej przekształcono także park, w którym drzewostan został uformowany w wielkie klomby, a dziedziniec przed pałacem obsadzono drzewami i krzewami.
Wybudowano również według projektu Henryka Marconiego nowe budynki gospodarcze i wielkie stajnie z wozowniami.
W 1944 roku Pałac został spalony przez wojska niemieckie. W rękach rodziny Potockich Jabłonna pozostawała do roku 1945.
Pałac zniszczony w trakcie działań wojennych i powojennych grabieży przeszedł na własność Skarbu Państwa w 1946 roku.
Odbudowa Pałacu nastąpiła według projektu Mieczysława Kuźmy, zaś rekonstrukcja parku według projektu Gerarda Ciołka. Podczas odbudowy Pałacu jego części środkowej, przywrócono stan z końca XVIII wieku, natomiast w częściach bocznych pozostawiono partie dobudowane w pierwszej połowie XIX wieku, zmieniając ich elewacje. Usunięto dekorację z lanego żelaza w Sali Mauretańskiej, przywracając jej oraz pozostałym wnętrzom klasycystyczny charakter. Wyposażenie wnętrz skompletowano po roku 1945. Sale reprezentacyjne urządzono meblami i obrazami z końca XVIII wieku i pierwszej połowy XIX wieku.
W 1953 Pałac wraz z parkiem został przekazany Polskiej Akademii Nauk, która stworzyła tu ośrodek konferencyjno-wypoczynkowy: Dom Zjazdów i Konferencji.