Am westlichen Ende der Hauptallee bildet das Neue Palais mit den Gommuns (ehemals Wirtschafts- gebäude) einen gewaltigen Abschluß des Parkes. Friedrich der Große ließ es sofort nach Beendigung des Siebenjährigen Krieges erbauen und bezeichnete es selbst als "Fanfaronade", als Prahlerei.
Die ersten Pläne für den Schloßbau entstanden bereits 1755 für einen Standort an der Havel gegenüber dem Schloß Sanssouci. Davor war es schon Bestandteil der Planung für ein Forum Fridericianum in Berlin. Friedrich hat sich sehr lange mit dem Gedanken an den Bau dieses Schlosses getragen. Es war als Gästeschloß gedacht mit einer Reihe von fürstlichen Wohnungen für Freunde und Familienmitglieder, prächtigen Festsälen und einem reizvollen Rokokotheater für die Hofhaltung. Friedrich hat seine Wohnung unter ganz persönlichen Gesichtspunkten in den südlichen Seitenflügel gelegt. Mit dem Palais wurde er nie so recht warm und hat nur selten hier gewohnt.
Die Dreiflügelanlage mit der mächtigen Kuppel folgt im Äußeren barocken Traditionen. Ursprünglich sollte das ganze Schloß aus Backstein aufgeführt werden, wie man es am südlichen Seitenflügel begonnen hatte. Schließlich begnügte sich Friedrich mit einem Anstrich, der Backsteinmauerwerk vortäuscht, weil das saubere Verfugen zuviel Zeit raubte und der Ziegelnachschub nicht schnell genug erfolgte. Der Baukörper wird durch Sandsteinpilaster gegliedert und von mehr als 400 Sandsteinskulpturen verziert. Bei der Ausstattung der Innenräume hielt Friedrich an dem Stil fest, den er kannte, in dessen Schöpfungen sich sein ganzes Leben abgespielt hatte, dem Rokoko. Es weist hier deutlich Merkmale eines Spätstiles auf.
Das Neue Palais enthält eine reiche Sammlung von Intarsienmöbel ein des 18. Jahrhunderts, eine umfangreiche Gemäldesammlung von Werken italienischer, niederländischer und französischer Meister des Barock und Rokoko sowie Deckengemälde des 18. Jahrhunderts. Besonders bemerkenswert und einmalig nördlich der Alpen sind die kostbaren farbig inkrustierten Marmorfußböden in einigen Festsälen.
Zur Zeit Wilhelms II. (1859 bis 1941), der das Neue Palais bis zu seiner Abdankung und Flucht 1918 bewohnte, wurde es mit einer Zentralheizung, elektrischer Beleuchtung, Bädern und einem Fahrstuhl komfortabel ausgestattet Die Balustrade auf der Gartenseite ist ebenfalls eine wilhelminische Zutat.
Die Wirtschaftsgebäude gegenüber dem Neuen Palais hatten über ihren praktischen Zweck hinaus die Funktion, dem Palais ein wirkungsvolles Gegenüber zu sein und als Architekturkulisse das dahinter liegende Ödland zu verdecken. Heute werden die Communs von der Universität Potsdam genutzt.