Historie Výstaviště sahá do roku 1891, kdy se v Praze konala Jubilejní zemská výstava. Právě pro ni vznikl Průmyslový palác, jedna z nejstarších a dodnes nejvýraznějších staveb celého areálu.

Palác navrhl architekt Bedřich Münzberger jako centrální a nejvýznamnější výstavní pavilon Jubilejní zemské výstavy. Na svou dobu šlo o mimořádně moderní stavbu, která kombinovala tradiční architekturu s tehdy progresivní montovanou ocelovou konstrukcí a rozsáhlými prosklenými plochami. Konstrukční řešení střední části navrhl inženýr František Prášil z První českomoravské továrny na stroje v Praze.

Palác vznikl během pouhých deseti měsíců, přestože stavbu komplikovaly nepříznivé klimatické podmínky i problémy způsobené silnými dešti a sesuvy půdy. Samotnou ocelovou konstrukci realizovalo 150 montérů během pěti měsíců.

Výraznou součástí paláce byla od počátku také jeho bohatá výzdoba. Do postranních průčelí byla zasazena figurální okna představující alegorie Průmyslu a Vědy, vytvořená podle kartonů Mikoláše Alše ze zlatožlutého katedrálního skla. Věž paláce původně završovala také velká replika královské koruny s křížem inspirovaná svatováclavskou korunou. Spolu s dalšími prvky odkazujícími k monarchii byla tato výzdoba odstraněna za první republiky. Vrchol hlavní věže dosahuje výšky 51 metrů. Na fasádách paláce jsou dodnes patrné heraldické a řemeslné motivy připomínající původní výstavní poslání budovy. Interiéry paláce byly v roce 1907 dále upraveny podle návrhu architekta Josefa Fanty.

Během více než 135 let prošel Průmyslový palác řadou dalších proměn. V letech 1952–1954 byl rozsáhle rekonstruován podle projektu architekta Pavla Smetany. Získal nové klenby a vstupní přístavbu určenou mimo jiné pro pořádání sjezdů Komunistické strany Československa a v tomto období byl označován jako Sjezdový palác. Zásadní zlom přišel 16. října 2008, kdy rozsáhlý požár zcela zničil levé křídlo paláce. Následujících téměř osmnáct let tak ikonická stavba existovala pouze se střední halou a pravým křídlem.

V lednu 2022 začala rozsáhlá rekonstrukce a dostavba Průmyslového paláce. Obnovou prošla historická střední hala i pravé křídlo a na místě části zničené požárem vzniklo nové levé křídlo navazující na původní podobu stavby. Velká pozornost byla věnována historické ocelové konstrukci, vitrážím, malířské výzdobě, fasádám i dalším uměleckořemeslným detailům.

V září 2026 byla více než čtyři roky trvající obnova dokončena a Průmyslový palác se po téměř dvaceti letech znovu vrátil v celé své podobě.