Верхняя площадка террасы Руска. Фототипия. 1897 г.
Старый Елизаветинский дворец с течением времени оказался тесен для возросшей семьи императрицы, и понадобилось его расширение. Вначале В.И. Неелов возвел в 1775–1776 гг. два симметричных Кухонных корпуса для дворцовой кухни и хозяйственных помещений с внешней стороны циркумференций. Последние приспособили для жилья придворных и дворцовых служащих. Здесь же отводились покои для новобрачных придворных, бракосочетание которых совершалось в церкви Екатерининского дворца. Внешне скромные постройки имеют большое значение для облика ансамбля, поскольку расположены они по сторонам главных Золотых ворот.
В стиле строгого классицизма решил архитектор Ю.И. Фельтен парковый фасад западного, так называемого «Зубовского», корпуса (название появилось в советское время), построенного в 1778–1784 гг. Он предназначался для личных апартаментов императрицы, где Ч. Камерон создал для нее прославившийся своим изяществом ансамбль художественных интерьеров – Арабесковой и Лионской гостиных, Купольной столовой, Китайского зала, Серебряного (Красного), Синего (Табакерка), Зеркального кабинетов. Однако дворовому фасаду были приданы формы барокко, зеркально повторяющиеся в облике еще одного нового корпуса, пристроенного к церкви для помещения великих княжон, дочерей цесаревича Павла Петровича. В.И. Неелову, руководившему постройкой флигелей, с помощью этого приема удалось сохранить ансамбль Парадного двора – курдонера в его целостности.
Фонтан «Девушка с кувшином». Фототипия. 1897 г.
Парадный двор Большого Екатерининского дворца уникален для петербургской архитектуры. Это законченный образец стиля барокко, поражающий своим размахом. Дворцовые корпуса придают его плану фигурный рисунок регулярного партера. Современники называли его Дворцовой площадью. Он и действительно был важным, общественно значимым центром Царского Села. В летнее время здесь с 1820-х гг. собиралось на «променад» лучшее царскосельское общество, чтобы послушать «вечернюю зорю», исполнявшуюся военным оркестром. По торжественным дням на Дворцовой площади проводились военные парады в присутствии императорской семьи, свиты и многочисленных зрителей.
В последующем времени ансамбль Екатерининского дворца и парка сохранил свою целостность, хотя в его облик и были привнесены некоторые новые черты. В стиле ампир и позднего классицизма архитектор В.П. Стасов создал в Екатерининском дворце апартаменты Александра I и Николая I. По его же проекту соорудили отлитый из чугуна монументальный портик – ворота «Любезным моим сослуживцам», которые поставлены в память Отечественной войны 1812 г. у входа в Екатерининский парк по повелению Александра I. Тогда же появился еще один вход в парк из города – Кадетские ворота на Волконской, ныне – Парковой улице. На Рамповой аллее вместо разобранной еще при Екатерине II Катальной горы по проекту архитектора Л. Руска в 1810 г. соорудили Гранитную террасу, с нее открывается великолепная панорама Большого пруда ближайших окрестностей парка. Несколько позже на склоне под террасой Руска устроили фонтан «Молочница», или «Девушка с кувшином», с тех пор неизменно привлекающий внимание посетителей и воспетый А.С. Пушкиным. В период господства архитектуры историзма пейзаж у Большого пруда дополнила Турецкая баня с пристанью, построенная архитектором И. Монигетти, а во дворце по его же проекту отделали парадную Купеческую лестницу. Часть Большого английского луга у Зубовского корпуса преобразовал архитектор А.Ф. Видов под Собственный сад Александра II с фонтаном, перголой и цветниками, украшенными скульптурой. В куртине на втором уступе перед фасадом дворца была установлена бронзовая модель известного петербургского памятника Екатерине Великой работы художника М.О. Микешина и скульптора А.М. Опекушина (утрачена во время оккупации в 1941–1944 гг.).
После национализации императорской собственности в 1918 г. на основе Екатерининского дворцово-паркового ансамбля организовали музей, в ведении которого находились все императорские парки Царского Села, ныне – Государственный художественно-архитектурный историко-мемориальный музей-заповедник «Царское Село».
Во время Второй мировой войны город оказался в зоне боевых действий и его оккупировали фашистские войска. Значительную часть музейных фондов успели эвакуировать, однако многие экспонаты погибли, были похищены, в том числе и знаменитая Янтарная комната. Большой Екатерининский дворец получил сильные повреждения во время артиллерийских обстрелов, бомбежек и пожаров. Больше всего пострадала центральная часть дворца с Большим залом. В парке в результате военных действий и порубок сильно сократилось количество исторических насаждений, особенно значительной была утрата хвойных деревьев.