Основанный в 1943 году городской Дом пионеров в 1948 году стал городским Дворцом. Как краевое учреждение Дворец пионеров существует с 1986 года. Региональный статус делает его инициатором и местом проведения краевых мероприятий, акций, фестивалей, смотров-конкурсов, соревнований.
В 2003 году Дворец признан лучшим учреждением Сибирского федерального округа в рамках всероссийского конкурса учреждений дополнительного образования. В 2009 году учреждение становится победителем Всероссийского творческого конкурса по отбору учреждений дополнительного образования детей субъектов РФ на лучшую организацию учебно-исследовательской деятельности и научно-технического творчества учащихся.
В 1995 на базе Дворца зародился краевой детский парламент, который сегодня вырос в масштабное детско-юношеское краевое движение «Краевой Школьный парламент».
В 2013 году в отделе научного творчества оформлена и эффективно действует федеральная экспериментальная площадка по направлению «Распространение по всей территории РФ моделей образовательных систем, обеспечивающих современное качество общего образования на 2011-2015 годы», включающая современное лабораторное оборудование для учебно-исследовательской деятельности. На протяжении 10 лет до 2016 года Дворец являлся организатором Федеральных окружных соревнований молодых ученых «Шаг в будущее» в сотрудничестве с МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Четвертый год Дворец совместно с партнерами - краевыми учреждениями дополнительного и профессионального образования отрабатывает новую форму оценки метапредметных и личностных результатов ФГОС на региональном уровне, выступая организатором краевой компетентностной олимпиады школьников. На протяжении 3-х лет учреждение участвует в реализации инновационных образовательных программ, реализуемых в сетевой форме, и является организатором краевого конкурса дополнительных общеобразовательных программ, реализуемых в сетевой форме, направленных на достижение результатов федеральных государственных стандартов.