Началото на създаването на Националния дворец на децата (НДД) е в далечната за днешните младежи 1949 година, когато с Решение №1 от 4 март на Министерски съвет се полагат основите на институцията.
С постановление № 2464 от 11 септември 1950 г. се предоставя помещението на Софийската духовна семинария на Министерството на народната просвета, за да се преустрои в Централен дворец „Септемврийче”, който да бъде открит официално на 1 януари 1951 г.
Дворецът на децата в град София отваря гостоприемно врати през септември 1951 г. Оттогава той е любимо място и „втори дом” за хиляди момчета и момичета от столицата. Първият директор е Надежда Цанева.
През 1990 г. с Решение № 79 от 14 април 1990 г. сградата се връща на Софийската духовна семинария, а Дворецът на децата се премества на бул. Александър Стамболийски № 191, където се помещава и до днес.
През същата 1990 година е приет и изработен проект на лого на Централния дворец на децата. Автор на логото е художникът Стефан Чакъров.
От 1991 г. Дворецът на децата е член и учредител на Европейската асоциация на институциите за свободното време на децата и младежите (EAICY), а неговият тогавашен директор Славчо Славчев е член на Президиума на организацията. И до днес директорите на Двореца винаги са сред членовете на Президиума на EAICY.
През 1992 г. Дворецът на децата става съучредител на Национален клуб „Родолюбие”, а директорът – член на Обществения съвет.
Със заповед № РД 14–138 от 10.12.1996 г. на Министъра на образованието науката и технологиите, проф. Илчо Димитров, Централният дворец на децата се преобразува в Национален дворец на децата.
От 1998 г. се определят и регламентират националните функции на институцията със заповед № РД 14–105 от 10.12.1998 г. на Министъра на образованието и науката, доц. д-р Веселин Методиев.
През 2005 г. е утвърден нов Правилник за устройството и дейността на НДД от Министъра на образованието и науката, доц. д-р Игор Дамянов. В същата година е прието ново лого и химн на НДД. Учреден е Обществен съвет „Приятели на Националния дворец на децата”, с почетен председател - Зорка Първанова.
С решения на Педагогическия съвет и на Общото събрание на НДД от месец септември 2006 г. се гласува връщането на предишното лого.
От април 2011 година Националният дворец на децата стопанисва дом-музей „Ангел Каралийчев”, който отново е отворил врати за посетители.
Днес Националният дворец на децата е държавно извънучилищно педагогическо учреждение към Министерството на образованието и науката, което:
Националният дворец на децата е авторитетна институция, която се ползва с голямо уважение в страната и в чужбина. Има много приятели и партньори, с чиято подкрепа успешно реализира многообразната си дейност. През месец март 2009 година стартира програмата за честване на неговата 60-та годишнина.
Директори през годините: