In 1813 geeft Prins Willem van Oranje, de latere Koning Willem I, het Paleis in eerste instantie terug aan Amsterdam. Na zijn inhuldiging ziet Willem I echter het belang in van een verblijfplaats in de hoofdstad. Het gemeentebestuur van Amsterdam stelt het voormalige stadhuis op zijn verzoek opnieuw ter beschikking aan de Koning.
In 1936 heeft de stad Amsterdam het voormalig stadhuis verkocht aan de Nederlandse Staat. Het stadsbestuur had na veel wikken en wegen besloten dat het gebouw in de toekomst niet meer geschikt zou zijn als stadhuis. Bovendien was ook een ingrijpende restauratie noodzakelijk om het gebouw in oude luister te herstellen. Het nieuwe rijksgebouw werd in gebruik genomen door Koningin Wilhelmina, die er in 1938 haar veertigjarige regeringsjubileum vierde.
Het Koninklijk Paleis Amsterdam is één van de drie Paleizen die gebruikt worden door het Koninklijk Huis. Het Paleis wordt vandaag de dag onder meer gebruikt tijdens staatsbezoeken, voor de Nieuwjaarsrecepties van de Koningin en voor andere officiële ontvangsten. Ook vinden er jaarlijks de uitreiking van de Erasmusprijs, de Zilveren Anjer, de Koninklijke Prijs voor Vrije Schilderkunst en de Prins Claus Prijs plaats.
Op de momenten dat de Koningin en de leden van het Koninklijk Huis geen gebruik maken van het Paleis, wordt het gebouw door de Stichting Koninklijk Paleis Amsterdam opengesteld voor het publiek. Daarnaast vinden er tweemaal per jaar publiektoegankelijke tentoonstellingen plaats.
