Es ist, neben drei anderen, das größte Glashaus in Schönbrunn. 1882 wurde es eröffnet, als weltweit eines der größten seiner Art. 4.500 Pflanzenarten werden von einer Dienststelle des Lebensministeriums, den Bundesgärten, verwaltet.
Das größte Problem war die Übersiedlung der Schönbrunner Palme, auch Maria-Theresien-Palme genannt, aus dem alten ins neue Palmenhaus. Die Palme bildete das Zentrum des Glashauses. 1909 war sie endgültig zu groß geworden und wurde durch eine andere ersetzt, nachdem sie davor schon durch Stahlseile schräg gestellt wurde, um sie länger am Leben erhalten zu können.
Während des 1. Weltkriegs war das Palmenhaus offen und wurde zum Gemüseanbau genutzt. Die Einnahmen kamen einem Unterstützungsfond für notleidende Gärtner und Witwen zugute.
1945 fielen 200 Bomben auf das Areal von Schloss Schönbrunn. Nahezu sämtliche Verglasungen des Palmenhauses gingen dabei zu Bruch. Bei bis zu -7 Grad Celsius überlebten nicht sehr viele Palmen.
1948 begann der Wiederaufbau des Glashauses. 45.000 Doppelglasscheiben waren erforderlich und 55 Tonnen Fensterkitt wurde verarbeitet.
1976, nach dem Reichsbrückeneinsturz, wurde auch die Stahlkonstruktion des Gewächshauses überprüft und gravierende Mängel festgestellt. Umgehend wurde das Haus für Besucher geschlossen, Gärtner durften nur mehr mit Helm hinein. Nach längerer Diskussion wurde 1986 mit der Renovierung des denkmalgeschützten Baus begonnen. Wobei die Arbeiten sich nur jeweils auf den Sommer beschränken mussten, denn im Winter musste das Haus geschlossen und beheizbar sein. Letztlich wurden 720 Tonnen Eisen und Stahl für den 111 m langen, 29 m breiten und 25 m hohen Bau verwendet.
