Bey Sarayı, 1326 yılında Bursa’yı fetheden Orhan Bey tarafından, Bizans Tekfur Sarayı'nın yeniden düzenlenip genişletilmesi ile meydana getirilmiştir. Etrafı surlarla çevrili Bizans dönemi Hisar yerleşiminde bu saray alanı “İç Kale” olarak adlandırılan ayrı bir surla çevrilerek korunmaktaydı.

Albert Gabriel’in 19. yüzyıla ait çizdiği planda, sarayın dikdörtgen bir alanı kapladığı ve üç tanesi kare, diğerleri silindirik gövdeli olmak üzere toplam 17 tane burcu olduğu görülmektedir.

Osmanlılar döneminde, Orhan Bey, I. Murad Hüdavendigar ve Yıldırım Bayezid tarafından 15. yüzyıl başına kadar kullanılan saray, Ankara Savaşı’nda Yıldırım Bayezid’in Timur’a yenilmesinden sonra yağmalanmış ve maden işçiliğine sahip iki kanatlı ahşap kapısı da Tebriz’e götürülmüştür. Sarayın kapısı günümüzde St. Petersburg Hermitage Müzesi’nde sergilenmektedir.

Saray, 1855 depreminde zarar görerek zamanla yok olmuştur.

Bey Sarayı’ndan günümüze Tophane Saat Kulesi'nin batısında bulunan duvar ve Orduevi ile Tophane Endüstri Meslek Lisesi arasındaki duvar gelebilmiştir.