Bâtie à partir de 1729 par Filippo Juvarra pour Victor-Amédée II, la palazzina di caccia est un plan en croix de Saint-André organisé autour d'un salon central couronné d'un cerf de bronze. Ce n'est pas un château mais une machine de plaisir, conçue pour les chasses de la cour de Turin dans la plaine du Pô.
Le Piémont est annexé à la France en 1802 et divisé en départements. Les biens de la maison de Savoie passent au domaine impérial : Stupinigi devient l'une des résidences officielles de l'Empereur en Italie, avec les palais de Turin. Une partie du mobilier est renouvelée, quelques appartements adaptés au goût français.
Napoléon y séjourne en mai 1805, alors qu'il traverse l'Italie du Nord pour aller ceindre à Milan la couronne de fer. Pauline Borghèse, dont le mari le prince Camille Borghèse est nommé gouverneur général des départements au-delà des Alpes, séjournera dans les résidences turinoises — un exil doré que la princesse supportera mal.
Rendue aux Savoie en 1814, la palazzina a échappé aux destructions et conserve ses décors du XVIIIe siècle ainsi que des meubles d'époque napoléonienne. Elle est aujourd'hui musée d'art et d'ameublement, et fait partie des résidences de la maison royale de Savoie inscrites au patrimoine mondial.