พระราชวังพญาไท มีประวัติอันยาวนานกว่าหนึ่งศตวรรษ เคยเป็นที่ประทับพักผ่อนพระราชอิริยาบถของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เริ่มจากเป็นโรงนาหลวงอันเป็นที่ทดลองทำนาทำสวน เป็นพระตำหนักสมเด็จพระพันปีหลวง เป็นที่ประทับของพระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้า เป็นโรงแรมชั้นหนึ่ง และต่อมาได้เป็นที่ทำการของกองทัพบกด้านการรักษาพยาบาล จนเป็นจุดเริ่มต้นของโรงพยาบาลพระมงกุฏเกล้า ปัจจุบันพระราชวังพญาไทได้จัดเป็นพิพิธภัณฑ์สำหรับให้เข้าชม

ภายในประกอบด้วย

พระที่นั่งพิมานจักรี พระที่นั่งองค์ประธาน เป็นอาคารก่ออิฐฉาบปูน สูง 2 ชั้น ลักษณะสถาปัตยกรรมผสมผสานระหว่างโรมาเนสก์กับโกธิค มีจิตรกรรมสีปูนแห้ง(Fresco secco) บนเพดาน และบริเวณด้านบนของผนังเขียนเป็นลายเชิงฝ้าเพดานรูปดอกไม้งดงาม บานประตูเป็นไม้สลักลายปิดทองด้วยศิลปะวิคตอเรียน เหนือบานประตูจารึกอักษรพระปรมาภิไธย ร.ร.๖

พระที่นั่งไวกูณฐเทพยสถาน เป็นอาคารมีลักษณะแบบโรมาเนสก์ เดิมเป็นพระที่นั่ง สูง 2 ชั้น ก่ออิฐฉาบปูน ภายหลังได้มีการต่อเติม ชั้น 3 ขึ้นภายหลังเพื่อจัดเป็นห้องพระบรรทม

พระที่นั่งศรีสุทธนิวาส เป็นพระที่นั่งสูง 2 ชั้น ก่ออิฐ ฉาบปูน มีโดมขนาดเล็ก ลักษณะอาคารเป็นแบบอิงลิชโกธิค มีทางเชื่อมต่อกับพระที่นั่งพิมานจักรีในระดับชั้น 2 ใช้เป็นที่รับรองของเจ้านายฝ่ายใน ที่ฝาผนังตอนใกล้เพดานและเพดาน มีจิตรกรรมลักษณะแบบ อาร์ต นูโว เป็นลายดอกไม้ และภายในมีภาพชายหญิง และแกะซึ่งเป็นภาพเขียนสีแบบตะวันตก

พระที่นั่งเทวราชสภารมย์  เป็นท้องพระโรงเดิมในสมัยสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ ลักษณะท้องพระโรงได้รับอิทธิพลมาจากสถาปัตยกรรมแบบไบเซนไทน์ โครงสร้างไม้ มีโดมอยู่ตรงกลาง รับด้วยหลังคาโค้งประทุนทั้ง 4 ด้าน บนฝาผนังมีจิตรกรรมรูปคนและลายพรรณพฤกษา

พระที่นั่งอุดมวนาภรณ์  เป็นอาคารสูง 2 ชั้น ไม่มีการตกแต่งด้วยจิตรกรรมเขียนสีปูนแห้งตามเพดานและผนัง แต่ประดับด้วยกระเบื้องเคลือบสีขาว เน้นบริเวณประตูทางเข้าและบันไดขนาดใหญ่ตรงกลางบันได ราวบันไดเป็นเหล็กหล่อทำลวดลายคล้ายกับลายแบบอาร์ตนูโว นอกจากนั้นยังมีบันไดเวียนทำด้วยเหล็กหล่อทั้งโครงสร้าง ห้องชั้นบนมีลักษณะการวางผังเหมือนกันทั้งซ้ายขวา ชั้นล่างเป็นห้องโถงกว้าง ภายหลังจึงได้ต่อสะพานเชื่อมในระดับชั้นที่ 2

พระตำหนักเมขลารูจี เป็นเรือนไม้สัก 2 ชั้น หลังคามุงกระเบื้องดินเผา ภายในมีภาพเขียนสีลายนก สวยงาม และมีสระสรง ใช้เป็นที่สรงน้ำหลังจากทรงพระเครื่องใหญ่(ตัดผม) แล้ว

อาคารเทียบรถพระที่นั่ง ได้สร้างต่อเติมภายหลังจากการสร้างพระราชวังพญาไทเสร็จเรียบร้อยแล้ว มีลักษณะอาคารแบบนีโอคลาสสิค โดยอยู่ด้านหน้าพระที่นั่งพิมานจักรี สำหรับเป็นลานเทียบรถพระที่นั่งและห้องพักคอยผู้รอเข้าเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว

สวนโรมัน เป็นสวนที่แต่งภูมิสถาปัตย์เป็นลักษณะแบบเรขาคณิต ประกอบด้วย ศาลาในสวนที่ใช้รูปแบบของสถาปัตยกรรมแบบโรมัน ศาลาทรงกลมตรงกลางมีหลังคาโดมรับด้วยเสาแบบคอรินเธียน (Corinthian Order) ขนาบด้วยศาลาทรงสี่เหลี่ยมโปร่งไม่มีหลังคา กำหนดขอบเขตด้วยเสาแบบเดียวกันกับโดม รองรับคานที่พาดด้านบน (Entablature) มีการประดับด้วยตุ๊กตาหินอ่อนแบบโรมัน บริเวณบันไดทางขึ้น ซึ่งต่อเนื่องกับด้านหน้าที่มีสระน้ำขนาดใหญ่ ตั้งอยู่ในแนวแกนเดียวกับโดม มีทางเดินกว้างโดยรอบสระน้ำเชื่อมต่อกับศาลา ซึ่งศาลานี้ใช้เป็นเวทีการแสดงกลางแจ้งในบางโอกาส