Das Karlsruher Schloss wurde 1715 als Residenz des Markgrafen Karl Wilhelm von Baden-Durlach errichtet. Es diente bis 1918 als Residenzschloss der Markgrafen bzw. Großherzöge von Baden. Heute ist in dem Gebäude das Badische Landesmuseum und ein Teil des Bundesverfassungsgerichts untergebracht.
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Baumeister des ursprünglichen Gebäudes war Jakob Friedrich von Batzendorf. Der erste Bau wurde teilweise aus Holz errichtet und musste bereits 1746 grundlegend saniert werden, wobei die Holzkonstruktionen durch einen Neubau in Stein ersetzt wurde. Das Schloss umfasste zwei Stockwerke sowie Mansarden im Dachgeschoss, an das Corps de Logis schlossen sich lange Seitenflügel an. Der siebenstöckige Turm (51 m hoch) nördlich des Corps de Logis stand ursprünglich frei und war nur durch offene Holzgalerien mit dem Hauptbau verbunden.
Mit Beginn der Regentschaft von Karl Friedrich wurde das Schloss nach mehrfach geänderten Plänen von Balthasar Neumann durch den früheren Hofjunker Friedrich von Kesslau bis 1770 umgebaut. Auffälligste äußere Merkmale dieses Umbaus waren die größeren Fenster und Türen sowie die beiden Pavillonbauten zwischen dem Mitteltrakt und den Seitenflügeln der Anlage. Im Jahr 1785 erfuhr der Schlossturm durch Wilhelm Jeremias Müller eine Verkürzung und erhielt ein Kuppeldach.
Im Zuge der Märzrevolution wurde Großherzog Leopold 1849 vorübergehend aus dem Schloss vertrieben. Das endgültige Ende der Nutzung des Schlosses als Familienresidenz war mit der Abdankung des letzten badischen Monarchen Friedrich II. 1918 besiegelt. Seit 1919 dient das Gebäude als Badisches Landesmuseum.
Während des Zweiten Weltkriegs brannte das Karlsruher Schloss im September 1944 durch Bombenangriffe aus. Zwischen 1955 und 1966 wurde es als Museum wiederaufgebaut. Dabei wurde nur die äußere Fassade originalgetreu wiederhergestellt. Im Inneren entstanden moderne Ausstellungsflächen.
Der auf der nördlichen Schlossseite, zum Hardtwald gelegene Schlossgarten wurde zwischen 1731 und 1746 durch Christian Thran im französischen Barockstil angelegt. Noch im 18. Jahrhundert ließ Großherzog Karl Friedrich Teile des Parks zum englischen Landschaftsgarten umbauen. Anlässlich der Bundesgartenschau 1967 erfolgte eine Erneuerung und Weiterentwicklung im gleichen Stil. Neben zahlreichen seltenen Baumarten finden sich hier Plastiken, Denkmäler und Brunnen aus den verschiedenen Epochen vom Barock bis zur Moderne. 1967 wurde auch die Schlossgartenbahn Karlsruhe in Betrieb genommen.
