Après les évêques, le palais a connu de nombreuses vies. Pendant la Révolution française, il servit de lieu de détention. Puis, le 21 décembre 1794, l'ouverture solennelle d'une école militaire de santé eut lieu à Strasbourg, ses cours se tenant dans le palais. Le changement suivant intervint après l'annexion allemande de Strasbourg. Entre 1872 et 1884, le palais abrita les facultés de droit, de philosophie et de sciences de la nouvelle université impériale Kaiser-Wilhelms-Universität, jusqu'à l'ouverture du Palais universitaire. Depuis la fin du XIXe siècle, il accueille des musées : le musée archéologique au sous-sol, le musée des arts décoratifs au rez-de-chaussée et le musée des beaux-arts aux premier et deuxième étages. La galerie Robert Heitz, dans une aile latérale, accueille des expositions temporaires. Le palais est classé monument historique depuis 1920. Il a été restauré après les bombardements de 1944 et il reçoit toujours des hôtes de marque. Le 3 avril 2009, à l'occasion du sommet de l'Organisation du traité de l'Atlantique Nord, il accueillit la première rencontre entre le président français Nicolas Sarkozy et le président américain nouvellement élu Barack Obama.