Le palais de Charles Quint est un bâtiment de la Renaissance situé sur la colline de l'Alhambra.

L'initiative de la construction du palais revient à l'empereur Charles Quint après son mariage avec Isabelle de Portugal à Séville en 1526. Après le mariage, le couple a passé plusieurs mois à l'Alhambra et a été profondément impressionné par les palais nasrides. Ils ont laissé la construction du nouveau palais en charge avec l'intention d'établir leur résidence à l'Alhambra de Grenade.

Les monarques catholiques avaient déjà construit des salles après 1492, mais l'intention de Charles était de se doter d'une résidence stable digne d'un empereur. Le projet a été confié à Pedro Machuca.

Dans une Espagne où le style dominant était le plateresque, et qui ne s'était pas encore totalement détaché du gothique, Machuca a construit un palais qui correspond stylistiquement au maniérisme, un style qui faisait ses premiers pas en Italie.

Même si l'on accepte les versions qui situent Machuca dans les ateliers de Michel-Ange, lorsque les travaux du palais commencent en 1527, il n'a pas encore achevé la partie la plus représentative de sa production architecturale.

Le bâtiment a été érigé au cœur de l'Alhambra musulman, à une extrémité de la cour des Arrayanes, et sa construction a nécessité la démolition d'un pavillon situé en face de la tour Comares. Ce fait, qui a fait l'objet de critiques et de controverses, doit être compris dans le contexte de son époque : le Palais de Charles Ier ne signifiait pas tant la destruction d'une partie de l'Alhambra que la garantie de la survie du reste. À une époque où la chose la plus courante était la destruction totale des palais et des temples des peuples soumis, la sensibilité des rois chrétiens à la beauté indéniable de l'Alhambra a fait qu'il était nécessaire d'en profiter de l'intérieur et, par conséquent, de la préserver.

La maîtrise de Machuca de la langue classique va jusqu'à la subvertir consciemment : ceci est différent des autres œuvres espagnoles de l'époque, dont la plupart étaient basées sur des conceptions locales. Son influence fut très limitée, car mal comprise : il faudra attendre de nombreuses années avant que Juan Bautista de Toledo et Juan de Herrera n'atteignent les hauts niveaux de classicisme du monastère de l'Escorial.

À partir de 1572, avec la rébellion mauresque des Alpujarras, les travaux se ralentirent et furent finalement interrompus en 1637, les murs et les voûtes étant achevés, bien qu'il restât à couvrir l'eau.

Pendant la guerre d'indépendance, l'armée française a transformé le palais en entrepôt d'artillerie, et la même fonction a été maintenue lorsque les troupes espagnoles ont pris possession du bâtiment, qui contenait une grande quantité de poudre à canon, de balles et de charbon de bois. La présence continue des explosifs représentait un grave danger pour le palais et l'Alhambra dans son ensemble.

Près de vingt ans après la guerre, le voyageur et écrivain anglais Samuel Edward Cook écrivait vers 1828 : "Le palais de Charles Quint est toujours utilisé comme poudrière ; il est dépourvu de paratonnerre et une seule étincelle de foudre pourrait détruire les restes de cet intéressant bâtiment et probablement l'ensemble de l'Alhambra".

En 1832, le palais est finalement évacué. L'état du bâtiment à cette époque, selon le gouverneur, était pitoyable et il considérait comme un miracle qu'il ne se soit pas effondré.