İstavroz bahçeleri denilen bu yerde eskiden ahşap bir saray mevcuttu. Sultan Abdülaziz padişah olduktan sonra bu ahşap sarayı yıktırmış ve 1861-1864 tarihleri arasında bugünkü sarayı yaptırmıştır. Ancak sarayın üst bahçesinde Sarı köşk ve Mermer köşkler eski sarayın parçaları olarak kalmıştır.
Beylerbeyi Sarayının mimarı yine Dolmabahçenin mimarları olan Balyan ailesinden Serkiz Balyan kalfadır. Fransız Barok mimarisinden ilham alınarak çizilen saray tamamen mermerden ve Bakırköyünden getirtilmiş küfeki taşlarından inşa edilmiştir. Gerek dış görünüşü gerekse iç taksimatı bakımından oldukça süslüdür. Bodrumuyla beraber, üç kattır. Harem ve Selâmlık dairelerinin cepheleri denize bakar, burası 23 oda ile 6 salondan oluşur.
Binaya giriş üç cepheden kavisli barok mermer merdivenlerle verilmiştir. Ancak Hareme giriş kısmındaki merdivenler daha sadedir.
Dışa nazaran iç süsleme, çok daha farklıdır. Mobilyalarda, ayna, avize, konsol ve kornişlerde 19. yy. Avrupa sanatı görüldüğü gibi tavanda ve sütun başlıklarında doğu üslûbu bir batı anlayışı içindedir. Meselâ tavanda doğu üslûbuna has geçmeler, mukarnasa benzeyen aralıklar, aralardaki sitilize rumiler yeni bir anlam getirmişlerdir. Abdülaziz sarayın süslenmesi sırasında Polonya’dan Chlebowsky isimli bir ressam getirmiş, eskizlerini kendi çizdiği tavan resim ve nakışlarını bu ressama yaptırmıştır.
Eskizlerinin bir albüm halinde ressamın karısında muhafaza edildiği bilinmektedir. Sarayın bir çok odalarının salonlarının tavanlarını süsleyen yağlı boya arasında Osmanlı bayrağını taşıyan yelkenli savaş gemileri Sultan Abdülaziz’in isteğinden olsa gerektir. Ayrıca tavan ve duvarlarda güzel sülüs ve talik ile yazılmış manzum parçalar da dikkate değer.
Alt katta orta kısmı işgal eden mermer havuzlu büyük salon 16 mermer sütunludur. Salonda fiskiyeli havuzun bulunması bize doğu saraylarını düşündürürken ortadaki mermer yunuslu fiskiye tamamen barok çeşmelerinde karşımıza çıkar. Burada doğu ile batı fikirleri birarada verilmiştir. Deniz tarafındaki duvar üzerinde ajurlu demir döküm kanatlı iki kapı ile rıhtımdan saray bahçesine geçilir. Duvarın iki ucunda iki minik deniz köşkü yer alır. Çadır biçiminde çatı tepeye doğru sivrilir.
Deniz cephesi köşegen olup kara tarafında giriş önüne yerleştirilmiş kubbeli revaklı kısımlar yer alır.
Arkaya doğru setler halinde uzanan bahçe nadide ağaçlarla havuzlarla, bilhassa sanatkâr ellerden çıkmış bronz heykellerle süslenmiştir. Hepsi de 1864 yılında Paris’te yapılmışlardır. Kaidelerine yapan sanatkârların adları ve tarihleri kazınmıştır.
Sarayın son seddinde 80 m. uzunluğunda 30 m. eninde ve 3 m. derinliğinde mermer bir havuz vardır ki, buraya ayrı bir hava vermektedir. Ayrıca Sarı Köşk, Serdâb Köşkü ve Ahır Köşkü de yine bu set üzerinde havuz cıvarına sıralanmışlardır. Büyük havuzun solunda yer alan Sarı Köşk adını taşının ve badanasının renginden alır. Üç katlı inşa edilmiştir. Altında bir salon ve iki oda halinde bir bodrum, üstünde birer giriş ile birer salondan ve yanlarında ikişer odadan oluşan iki kat vardır. Eski Beylerbeyi Sarayının ayakta kalan parçalarından birisidir.
Havuzun arkasında yer alan Serdâb Köşkü Mermer Köşk olarak da anılmaktadır. Bir sofa ve iki odadan ibaret olan köşkün yüzü mermerle kaplıdır. Sofanın ortasında mermerden fıskiyeli bir havuz yer alır. Ayrıca sağ ve sol duvarlara gömülü mermer selsebil havuzu tamamlayıcı unsurlardır. Selsebillerde suyun tatlı akışını sağlamak için yukarıdan aşağıya genişleyen zarif çanaklar yapılmıştır. Buradan akan sular öndeki yalaktan havuza akar. İsminden ve tarzından da anlaşılacağı üzere köşk sıcak günlerde serinlemek maksadıyla yapılmıştır. Eski Beylerbeyi sarayının bir parçası olduğu söylenir.

Havuzun sağında yer alan Ahır Köşkü Beylerbeyi Sarayı ile birlikte Padişahın ve sarayın atlarının bakımı için yapılmıştır. Köşkün dışarıya çıkan kısmında geniş camlı bir kapı ve pencereler vardır. Bunların tavanını üzengi, kolan, gemden oluşan renkli armalarla, yırtıcı hayvanların diğer hayvanlara saldırışını tasvir eden resimler süsler. İçinde atlar için sağlı ve sollu, demir parmaklı 20 bölüm vardır. Zemin dikine konan tuğlalarla süslenmiştir.
Saray 1909 da imparatorluğun son yıllarında onarılmıştır. Rıhtımı, Fransız deniz inşaat mühendislerinden Oji ile Liman reisi Miralay Mustafa Bey tarafından planları oluşturulmuş ve buna göre rıhtım onarımı yapılmıştır.
            Bu yazlık sarayın ilk büyük misafiri imparatoriçe Ojenidir. Abdülaziz’in Fransa seyahatini kendi ve III. Napolyon namına iade eden imparatoriçe Beylerbeyi Sarayında ikamet etmişti. İran Şahı Nasrûddin Şah, Karadağ Kralı Nikola İstanbul’u ziyaretlerinde Beylerbeyinde misafir edildiler.
Balkan harbinin çıkması üzerine Selânik’te bulunan eski hükümdar II. Abdülhamid İstanbul’a getirildi ve buraya yerleştirildi. Kendisine alt katta bahçeye bakan bir odayı yatak odası olarak seçmiş 1918 de yine bu odada ölmüştü.
Sarayın son misafiri ise 1. Cumhurbaşkanı M.K.Atatürk’tür. Sarayın Harem dairesinde iki kere kalmıştır.

BEYLERBEYİ SARAYI GEZİSİ
Saraya ilk girildiğinde karşılaştığımız bahçe Harem bahçesidir. Buradan rıhtım boyunca deniz köşklerini görerek Selâmlık bahçesine geçilir. Burada yüksek ağaçların ve bambuların arasında serpiştirilmiş bronzdan hayvan heykelleri ortadaki havuzun etrafını süslemektedir.           
Saraya giriş haremden  selâmlık ve koltuk kapılarında olmak üzere üç yerdendir. Gezimizin başlayacağı kapı ise batıda yer alan Selâmlık kapısıdır. Kapının önünde yarım daireler şeklinde mermerden barok stildeki merdivenler ile sütunlu girişin iki yanında yine mermerden iki arslan heykeli bulunur. Buradan 4 basamakla Selâmlığın giriş salonuna çıkılır.

SELAMLIK GİRİŞ SALONU
Mısırdan getirtilmiş hasırlarla kaplı salonun zemini enteresan bir Hereke halısıyla döşelidir. Ortaya krater şeklinde Sévres porseleninden ampir üslûbunda oldukça büyük bir vazo yerleştirilmiştir. İki yanlarda yer alan altın yaldızlı ayna ile konsolların ve boull işi komedinlerin üzerinde ise Fransız opalin vazolar görülür. Tavanı kalem işi ağır bir tezyinat ile ve iki yanda denizde kadırgaları gösterir tablolarla süslenmiştir. Yine tavanın ortasından sarkan bohem mavi, beyaz kristal avize bu salonu süsleyen en güzel unsurlardan birisidir. Salonun duvarları ise sarı dalgalı stukodan mermer taklidir. Salonu krem – kırmızı ipekli Hereke kumaşı ile kaplı koltuk takımı süsler. Yukarı çıkan merdivenin iki yanında kaideleri ahşap üzerine altın yaldızlı, aynalı bronzdan şamdanlar yer almıştır.
Salonun solundan üç basamakla inilerek ufak antreye gelinir. Antrenin solundaki 16 No. lu oda yaverlik odası olarak anılır. Gül ağacından oyma tezyinatlı koltuk takımları kırmızı Hereke kumaşı ile kaplıdır. Tavandan sarkan güzel bir avize Bohemya kristal ve camından oluşmuştur.
Antrenin karşısına gelen 15 No. lu oda misafir bekleme odasıdır. Ortada sedef kakmalı masa arabesk üslûbunda ve Şam işidir. Üzerinde bronz tezyinatlı lâcivert zeminli bir Berlin vazosu yer alır. Oda perdeleri ile aynı pembe ipek Hereke kumaşı kaplı XV. Lui üslûbunda koltuk takımı ile döşelidir. Renkli kalem işi tezyinata havi tavana geçiş furuşlarla sağlanmış olup tavandan sarkan renkli kristal avize odayı doldurur.

KAPTAN PAŞA ODASI
Antreden birkaç basamakla inildikten sonra meşhur havuzlu salona gelinir. Havuzlu salonun köşelerinde yer alan odalardan soldaki ve deniz tarafındaki ilk oda kaptan paşanın odasıdır. Karşılıklı yerleştirilmiş altın yaldızlı konsol ve aynalar üzerinde 1869 tarihli Bakara vazolar konulmuştur. Oda kırmızı ipekli Hereke kumaşı koltuk takımı ile döşenmiş, çerçeveleri, altın yaldız kornişler, orta masası hep bu halat motifi ile tezyin edilmiştir. Gerek mobilyada gerekse duvardaki tablo ve tavandaki manzaraların hepsi Sultan Abdülaziz’in denizcilik özlemini yansıtır.. Tavandan sarkan Bohemya kristal avize de odanın zenginliğini tamamlar.