Vilafranca del Penedès fue un enclave importante entre las tierras cristianas y las musulmanas. Esta importancia fue reconocida por el rey, que concedió derechos de notaría a la iglesia de Santa María en 1188. Este derecho se ejercía coincidiendo con las celebraciones religiosas, ferias y mercados, lo que comportó un notable poder de la iglesia y propició el crecimiento de la ciudad.

Se convirtió en alojamiento de los monarcas de la corona de Aragón cuando éstos estaban de paso hacia la frontera. Por este motivo, se construyó un palacio digno de reyes, probablemente a finales del siglo XII.

En 1236 el rey Jaime I cedió el palacio a Fructià de Palau, pero con la obligación de dar alojamiento al monarca y a sus sucesores, siempre que éstos se encontraran de paso por la zona.

Según consta en una inscripción que hay en la fachada, el rey Pere III el Gran murió en este palacio en 1289, tal y como se describe en la crónica de Ramon Muntaner.

En 1303 el rey Jaime II encargó al alcalde de Vilafranca que vendiera el castillo y con el dinero conseguido en construyera otro en la misma población. Algunas fuentes afirman que el nuevo palacio era el actual palacio Baltà, construido por Francisco Babau en 1308 y situado junto a la iglesia de Santa María. Fue precisamente en ese año cuando el palacio real fue adquirido por el monasterio de Santes Creus , que lo mantuvo hasta la desamortización de 1835.

El edificio actual es de estilo gótico, si bien aún perviven algunos elementos románicos. Está formado por dos estructuras, una de las cuales recuerda la forma de una torre y la otra tiene más la apariencia de palacio.

Destacan los ventanales geminados de la fachada, soportados por una o dos columnas, que tienen los capiteles esculpidos con motivos vegetales ..