С 1661 «король-солнце» Людовик XIV начал расширять дворец для того, чтобы использовать его как свою постоянную резиденцию, так как после Фрондского восстания проживание в Лувре начало казаться ему небезопасным. Архитекторы Андре Ленотр и Шарль Лебрен обновили и расширили дворец в стиле барокко и классицизма. Весь фасад дворца со стороны сада занимает большая галерея (Зеркальная галерея, Галерея Людовика XIV), которая своими картинами, зеркалами и колоннами производит потрясающее впечатление. Кроме неё заслуживают упоминания также Галерея битв, дворцовая капелла и дворцовый театр.
Регулярный парк Версальского дворца — один из самых крупных и значимых в Европе. Он состоит из множества террас, которые понижаются по мере удаления от дворца.Клумбы, газоны, оранжерея, бассейны, фонтаны, а также многочисленные скульптуры представляют из себя продолжение дворцовой архитектуры. В версальском парке также расположены несколько небольших дворцеобразных сооружений.
Вокруг дворца постепенно возник город, в котором селились ремесленники, снабжающие королевский двор. В Версальском дворце также жили Людовик XV и Людовик XVI. За это время население Версаля и прилегающего города достигло 100 тысяч человек, однако, оно быстро сократилось после того, как король был вынужден переселиться в Париж.