کاخ موزه سعدآباد در دامنه البرز، بین میدان تجریش و دربند، در ضلع جنوبی میدان دربند ساخته شده است و از شرق به خیابان دربند، از غرب به سعدآباد و زعفرانیه و از جنوب به نظامیه منتهی میشود.
مساحت فعلی سعدآباد در حدود ۴۰۰ هکتار است. ساخت آن به درخواست رضا شاه پهلوی به منظور تهیه محلی ییلاقی برای خود انجام گرفت. امیر لشکر خدایار باغ بزرگی را در کرج برای این امر در نظر گرفت و قرار شد فردی به نام کشتکار از سوی رضا شاه باغ را رؤیت کند. اما این فرد به شاه پیشنهاد کرد تا ییلاق سعدآباد را خریداری کند. در آن زمان اراضی سعدآباد متعلق به سردار اعظم بود. حدود ۴۰۰۰ مترمربع مساحت و دو عمارت بیرونی و اندرونی داشت که توسط رضا رفیع برای رضا شاه خریداری شد.
بعد از خریداری سعدآباد از سردار اعظم تپه علیخان والی نیز از پدر سرتیپ والی به مبلغ ۷۰۰۰ تومان خریداری و سپس کاخ شهوند (سبز) بر آن بنا شد. بعد از مدتی باغهای نیمه ویران دیگری، توسط افراد رضا خان، از صاحبان آنها خریداری و به تپه علی خان وصل شدند و به تدریج باغ سعدآباد فعلی به وجود آمد. در باغ سعدآباد، در مجموع، ۱۴ کاخ ساخته شده است. از این میان پنج کاخ بزرگ و بقیه به نسبت کوچکتر هستند. قدیمیترین آنها کاخ شهوند و بزرگترین آنها کاخ سفید است. کاخ سعدآباد دارای ۱۸۰ هکتار جنگل طبیعی، چشمه سارها، باغستان، گلخانه و ... است.
نگارخانههای موجود در کاخ سعدآباد بیشتر در کاخهای اختصاصی فرزندان محمدرضا شاه احداث شده و معماری آنها به سبک بناهای امروزی است.
کاخ دو طبقه شهوند تنها کاخی است که نمای آن به طور کامل از بیرون پیدا است. این کاخ در زمان سردار سپهی، در دامنه کمیز دره، روی تپه علیخان والی ساخته شد. ساخت این کاخ درسال ۱۳۰۱ ش شروع شد و درسال ۱۳۰۷ به پایان رسید.
استاد جعفر کاشانی طراح و معمار کاخ بوده و در تزیین آن از هنرمندان و استادان ایرانی بهره گرفته شده است. طبقه زیرین آن شامل چند زیر زمین و طبقه بالای آن دارای یک سالن بزرگ آینه کاری است. آینه کاری را جعفرخان معمار انجام داده است. آنچه از شاه در این سالن به جا مانده یک میز و صندلی و زیر سیگاری او است. طرف راست سالن آینه دو اتاق وجوددارد که یکی از آنها اتاق کار بوده است. دیوار اتاق یک متر ازاره خاتم کاری دارد که از جمله زیباترین خاتم کاریهای جهان محسوب میشود. بالای خاتم کاری قطعه نقاشیای با رنگ و روغن دیده میشود. اتاق طرف راست نیز اتاق انتظار است.
سمت چپ سالن نیز دو اتاق است که مقرنس و آینه کاریهای آن در منتهای ظرافت انجام گرفته است. سنگهای بنای کاخ شهوند از زنجان و سنگهای ستونها ،مجسمه شیر و نیمکتها از خراسان فراهم شده است.
گفته میشود پیمان سعدآباد، که ایران مبتکر آن بوده است، در ۱۷ تیر ۱۳۱۶ ش، با حضور وزرای امور خارجه ایران، ترکیه، عراق و افغانستان در محل کاخ شهوند در ۱۰ ماده تنظیم شد و به امضا رسید.
یکی از ساختمانهایی که با دیوارکشی از سعدآباد جدا شده کاخ معروف به احمد شاهی است. از پیشینه کاخ احمدشاهی کسی اطلاع درستی ندارد. در اوایل انقلاب این کاخ به عنوان مکان تاریخی به ثبت رسید. در حال حاضر نیروهای مرکز آموزش علوم و فنون الزهرا در آن ساکن هستند.
کاخ سفید بزرگترین کاخ مجموعه، مخصوص پذیرایی از مهمانان خارجی، است. رضا شاه کاخ سفید را برای ایام تابستان، به منظور پذیرایی از مهمانان رسمی خود ،در نظر گرفته بود. در ساختن این کاخ نظر محمدرضا شاه بسیار مؤثر بود. به عنوان مثال یکی از ستونها به دستور او سه بار خراب شد تا عاقبت با طرح او هماهنگی پیدا کرد.
این کاخ دو طبقه است. طبقه اول شامل سرسرایی در وسط و اتاقهای متعدد و یک سالن بزرگ استو طبقه دوم نیز مانند طبقه اول طراحی شده است. دیوارهای اتاقها و سربخاریها از سنگهایی با نقشهای طبیعی است که در برش و صیقلی کردن آنها دقت فراوانی به کار رفته است. سنگهای بنای کاخ را از یزد، تفرش و خراسان و سنگ سفید نمای خارج آن را از ولی آباد آوردهاند.
کاخ دیگر مجموعه کاخ محمدرضا شاه است که به سبک بناهای تازه ساخته شده و طرح آن با کاخ شهوند و کاخ سفید، که روح ایرانی بر آنها حاکم است، اختلاف دارد.
کاخ همسر رضا شاه از جمله کاخهایی است که بازدید آن تنها در ۲۲ بهمن، سال روز پیروزی انقلاب ،برای عموم آزاداست.
موزههای موجود در کاخ سعدآباد عبارتند از: موزه نگارگری استاد فرشچیان، موزه جهانگردی برادران امیدوار، موزه مینیاتور بهزاد، موزه آبکار، موزه پژوهشی مردم شناسی، موزه هنرهای زیبا، موزه هنر ملل و موزه خط و کتاب میرعماد.