Чапультепек с индейского языка науатль переводится как «Кузнечиковый холм». Так называется и сама местность, и дворец, и лес, ставший парком вокруг него. Изначально на холме находилась загородная резиденция ацтекских правителей, соединённая со столицей Теночтитланом виадуком.

Испанцы, после завоевания, разместили здесь, подальше от города, пороховую фабрику. Неизвестно, взорвалась она или просто развалилась от ветхости, но в современном комплексе Чапультепек следов доиспанской эпохи не обнаруживается. Его строительство началось по распоряжению тогдашнего вице-короля Бернардо Гальвеса в 1785 году как загородного дворца, здание простояло пустым больше 30 лет, достроили его в 1833 году, для обосновавшейся там военной академии.

Во время мекиканско-американской войны 1847 года бой за Чапультепек стал ключевым событием при взятии столицы Мексики.

В 1864 году дворец избрал для резиденции император Максимилиан Габсбург, были приглашены европейские архитекторы, перестроившие его в духе неоклассицизма. Была проложена дорога до Мехико, современный бульвар Пасео-де-ла Реформа. Через три года императора расстреляли, во дворце на некоторое время разместилась национальная астрономическая обсерватория. Впрочем, астрономов вскоре выселили для размещения президентов Мексики, резиденцией которых Чапультепек служил до 1939 года.

С 1939 года дворец передали мексиканскому Национальному историческому музею, который использует нижний этаж дворца для размещения постоянной экспозиции истории страны, а верхние - для различных временных выставок