Pałac I.K. Poznańskiego zaprojektowany był pierwotnie jako obiekt reprezentacyjno-handlowy i mieszkalny. Projekty i realizacja budowy i rozbudowy rezydencji przeszły długą drogę. Od momentu zakupienia przez Poznańskiego w 1887 r. narożnej kamienicy o skromnej elewacji i budynku magazynowego (posesja u zbiegu ulic Ogrodowej i Stodolnianej - dziś Zachodnia) do wielokrotnych przekształceń w latach 1888-1903.
Nad budową i przebudową rezydencji pracowali wybitni architekci. Autorem pierwszego projektu (1888 r.). nie w pełni zrealizowanego był Hilary Majewski - absolwent Cesarskiej Akademii Sztuk Pięknych w Petersburgu, który pełnił funkcję architekta miejskiego w latach 1872-1892, a więc w okresie największego rozwoju miasta.
Kolejno modernizowali pałac Juliusz Jung i Dawid Rosenthal. Ta wersja pałacu, w której dominował renesans francuski została zrealizowana tuż przed śmiercią Poznańskiego (zmarł w 1900 r.). Przebudowując pałac wyeksponowano funkcje reprezentacyjno-mieszkalne i magazynowe.
Decyzja o kolejnej modernizacji pałacu została podjęta w 1901 r. Projektował i realizował ją Adolf Zelingson, a nadzór przyjął Franciszek Chełmiński. Prace ukończono w 1903 r. Rezydencja uzyskała kształt architektoniczny podobny do dzisiejszego. Wnętrzom nadano bogaty i pełen przepychu charakter. Korpus główny budynku otrzymał monumentalny neobarokowy wystrój z bogatą dekoracją i alegorycznymi rzeźbami gloryfikującymi przemysł i podkreślającymi rolę fabrykanta w przemysłowym mieście. Nad budynkiem dominują kopuły, które kryją reprezentacyjną jadalnię i salę balową . Ten układ pomieszczeń znajduje także swe odzwierciedlenie w kompozycji fasady.
W wystroju zewnętrznym, podobnie jak w kształcie architektonicznym wnętrz wykorzystane zostały symbole i motywy wzorowane na sztuce starożytnej i tradycjach kultury żydowskiej. Wystrój pałacu jest eklektyczny i nawiązuje do stylów historycznych przy jednoczesnym zastosowaniu dekoracji secesyjnej.
W korpusie głównym, który pełnił funkcje reprezentacyjne i oficjalne , poza dużą jadalnią i salą balową na piętrze znajdowały się saloniki, a na piętrze w pawilonie połączonym bezpośrednio z pałacem-pomieszczenia biurowe i giełdowe. W skrzydle bocznym na dole usytuowane były magazyny wyrobów gotowych, a na piętrze-apartament mieszkalny, pokoje gościnne oraz-przykryty szklanymi kopułami ogród zimowy.
W okresie międzywojennym w budynku umieszczono biura Urzędu Wojewódzkiego. Nastąpiły kolejne przebudowy, które zapoczątkowały okres degradacji i zubożenia pierwotnego wyglądu pałacu. W 1934 r. zlikwidowano ogród zimowy, a w okresie okupacji hitlerowskiej /1942 r./ przerobiono sień i generalnie przebudowano sale w skrzydle południowym (m.in. salę balową).
Dalszych zmian dokonał powojenny użytkownik, którym ponownie został Urząd Wojewódzki, choć były to czasy odmiennej konstelacji politycznej. W latach 50-tych dobudowane zostało skrzydło północne, które zamknęło i w znacznym stopniu zmniejszyło ogród pałacowy.
Od 1975 r. nowo powstałe Muzeum Historii Miasta Łodzi rozpoczęło długotrwałą przebudowę renowację, rewaloryzację i konserwację w trosce o przywrócenie pałacowi dawnej świetności.
W wyniku prowadzenia prac konserwatorskich, w miarę przejmowania przez Muzeum kolejnych zabytkowych sal pałacu, pomieszczenia odzyskały w dużej mierze dawny wygląd. Dokładano starań, by utrzymać, a właściwie przywrócić atmosferę wnętrza, wyposażając ją zabytkowymi meblami, dekorując zrekonstruowanymi tkaninami XIX wiecznymi, zdobiąc ściany malarstwem wybitnych przedstawicieli łódzkich środowisk plastycznych różnych kultur, rzeźbami zdobiącymi salony łódzkiej burżuazji, a także pięknymi zastawami stołowymi, srebrami i unikalnym szkłem artystycznym. Wszystko po to, aby przywrócić atmosferę panującą w siedzibach rodowych łódzkich fabrykantów.
Rezydencje fabrykanckie to nie tylko salony, ale także pomieszczenia związane z pracą służby. Kuchnia, magiel, pralnia - te wnętrza, zachowując znamienny koloryt urządzono z pietyzmem.
Prace konserwatorskie trwają w muzeum permanentnie. Aktualnie staranne działania konserwatorów, będące efektem prac badawczych sztabu naukowców przywracają dawną świetność elewacji budynku.