Строительство дворца началось в 1741 году. Свое название он получил по Аничкову мосту, сооруженному в 1715 году под руководством командира работного батальона М. О. Аничкова. Проект дворца составил архитектор М. Г. Земцов.
Хотя Земцов относится к поколению, начавшему свой творческий путь еще в петровскую эпоху, в этой работе он предвосхитил все характерные черты будущего елизаветинского стиля: трехчастное деление фасада, повышение ризалитов на полэтажа и их обработку пилястрами большого ордера, пышные оконные наличники с лепными украшениями и сандриками. Боковые ризалиты имели сложное декоративное завершение — т. н. «финименты». В правом ризалите должна была находиться дворцовая церковь.
После смерти Земцова в 1743 году строительство продолжил архитектор Г. Д. Дмитриев, а после его кончины в 1746 году работы возглавил Ф. Б. Растрелли. Он внес некоторые изменения в первоначальный проект, заменив «финименты» на боковых ризалитах изящными куполами.
Дворец был значительно перестроен в 1776-1778 годах архитектором И. Е. Старовым, в результате чего приобрел строгий классицистический вид. Первоначальный облик Аничкова дворца запечатлен на гравюре середины XVIII века.