ناصرالدين شاه در سال 1267ه.ق (1230-1229 ه.ش) حاج عليخان حاجب الدوله را مأمور ساخت عمارت صاحبقرانيه یا جهان نما در باغ نياوران كرد. از آنجا كه پس از نخستين قرن پادشاهي ناصرالدين شاه (در آن زمان هر سي سال يك قرن محسوب مي شد)، اين محل تجديد عمارت كلي يافته بود، به دستور شاه «صاحبقرانيه» ناميده شد. در زمان مظفرالدين شاه و احمدشاه حرمسراي كاخ محدودتر شد. با سقوط قاجاريان و بر سركار آمدن رضاخان، صاحبقرانيه مدتي به دست فراموشي سپرده شد.
رضاخان در آغاز، به ساخت و ساز کاخ های متعدد در سعدآباد پرداخت. با این حال در سال1318 به هنگام ازدواج محمدرضا پهلوی با فوزیه (همسر اول او و خواهر ملک فاروق پادشاه وقت مصر)، تصمیم گرفت این کاخ را برای پذیرایی از میهمانان خود آماده سازد. در این سال بخشی از دیوار میان دیوانخانه و حرمسرا که به دستور مظفرالدین شاه کشیده شده بود و چندین دستگاه عمارت دور کاخ، تخریب شد. مبلمان کاخ عوض شد و تعدادی از گرانبهاترین فرش های کاخ گلستان به این مکان انتقال یافت. برای تزئین دیوارها، کاغذ مخصوص به اروپا سفارش داده شد و برای انتخاب پارچه پرده ها و مبل ها از یک طراح خارجی استفاده شد. هشت ماه تمام، شب و روز، گروهی مهندس و نجار و نقاش به کار مشغول بودند و برای سفره خانه صاحبقرانیه، سرویس ویژه سفارش داده شد ولی به دلیل سردی هوا، جشن عروسی در این عمارت برگزار نشد.
عمارت صاحبقرانیه دارای دو طبقه است که طبقه فوقانی از سال 1346 تا 1357 ه.ش پس از تغییرات کلی به عنوان دفترکار محمدرضا پهلوی مورد استفاده قرار گرفت و شامل بخش ها و اتاق های مختلف همچون اتاق اسناد، اتاق مذاکرات نظامی، تالار آینه، اتاق مذاکرات خصوصی، اتاق انتظار سفرا و استـراحتگاه نیمروزی می باشد و طبقه زیرین با نام حوضخانه، دارای بخش های دیدنی همچون تالار حوضخـانه، کـرسی خـانه، چایخـانه و مجموعه ای از آثار هنری هنـرمندان نامی ایران است. حوضخانه به لحاظ معماری و تزئیناتی چون گچبری ها، ارسی های فاخر و آثار موجود در آن، بعد از تالار آینه یا جهان نما از زیباترین بخش های این کاخ است.
پس از انقلاب اسلامی، کلیه اموال کاخ توسط کارشناسان صورت برداری و کل بنا از سال 1374 استحکام بخشی، مرمت و بازسازی شد. گچبری ها، آینه کاری ها، اُرسی ها، درها و... توسط هنرمندان و استادکاران، جانی تازه گرفت و برخی از نفیس ترین قالی ها مرمت شد. با استفاده از چند اتاق اداری و خدماتی، برخی از اسناد و مدارک تاریخی مرتبط با دوره قاجار و پهلوی -با رعایت موازین موزه آرایی- تلاش شد تا سیر کوتاهی از تاریخ و هنر این دو دوره در صاحبقرانیه، به نمایش گذاشته شود. این عمارت از سال 1377 ه.ش به عنوان موزه مورد بازدید عموم قرار گرفت.
دو تابلوی بزرگ شاهزادگان قاجاری بر دیوارهای شمالی و جنوبی قرار دارد. در اتاق اول عکس هایی از صاحبقرانیه زمان ناصرالدین شاه و در اتاق بعدی، فرمان مشروطیت (اصل این فرمان در تاریخ 14 جمادی الاخر 1324 هـ.ق در کاخ صاحبقرانیه امضاء شد)، اسناد این دوره و تصاویری از شخصیت های دوران مشروطیت دیده می شود. بعد از اتاق مذاکرات نظامی، تالار جهان نما یا تالار آیینه قرار دارد. آیینه کاری های ظریف با گچبری های هنرمندانه و ارسی های چشم نواز، به عظمت این بنا افزوده است. در شاه نشین شمالی این تالار، میز کار محمدرضا پهلوی قرار دارد.
دیوارهای شاه نشین جنوبی را سلاح های کوچک سرد و گرم از دوران زند و قاجار آذین کرده و چند قالی نفیس ایرانی کار هنرمندان تبریزی و کارگاه های عمواغلی و ارجمند کرمان کف تالار را پوشانده است. چند گلدان از کارخانه های میسن آلمان و سور فرانسه در این تالار دیده می شود. بعد از تالار جهان نما، اتاق مذاکرات خصوصی، خوابگاه نیمروزی و ... قرار دارد.
مجموعه ای از عکس های سران کشورهای خارجی و نیز آثار اهدایی به دربار و مدال ها و نشان ها در اتاق های این بخش به نمایش گذاشته شده است. در سرسرای ضلع شرقی این طبقه، مجسمه ونوس از سنگ مرمر، بازدیدکننده را بدرقه می کند. کلیه مبلمان صاحبقرانیه به سفارش و دستور فرح دیبا از فرانسه خریداری شد. لوسترها ساخت کشور چکسلواکی و کارخانه باکارای فرانسه و ظرف ها ساخت کارخانة رزنتال آلمان است.
حوضخانه
طبقه زیرین کاح صاحبقرانیه، حوضخانه نام دارد. در اتاق های این کاخ انواع بافته های قاجاری، آثار لاکی شامل جعبه ها، جلدها، قلمدان ها و آثار خوشنویسی، نگارگری و سوخت از هنرمندان نامی ایران به نمایش گذاشته شده است.
کرسی خانه با گچبری ها و کتیبه نگاری های چهار طرف دیوار و تابلوی یوسف و زلیخا، یکی از دیدنی ترین بخش های صاحبقرانیه است.
حوضخانه به لحاظ معماری و تزئیناتی چون گچبری ها، ارسی های فاخر و آثار موجود در آن، بعد از تالار جهان نما از زیباترین بخش های کاخ است. حوض، در وسط بنا قرار دارد و اطراف آن را مبلمان فراگرفته است. یک جار کریستال و چند تابلوی نقاشی، از جمله تابلوی حوضخانه صاحبقرانیه اثر استاد کمال الملک در این فضا به چشم می خورد.
در ازاره دیوار شاه نشین شمالی، مجلس شیخ صنعان (روایت عطار) بر روی سنگ نقر شده است.
در قسمت بار و چایخانه انواع وسایل پذیرایی و انبوه ظرف های شیشه ای و کریستال، ساخت کشورهای آلمان، روسیه، چکسلواکی سابق، و ایران دیده می شود. سقف های چوبی منقوش این بخش، متعلق به قرن 12 هـ.ق بوده و از شیراز آورده شده است.
کاخ موزه صاحبقرانیه در حال حاضر به منظور انجام مطالعات آسیب شناسی و عملیات مقاوم سازی بنا، تعطیل می باشد.