Situé dans la partie ouest du Grand Palais (ou palais d'Antin), le Palais de la découverte est un lieu de science et de transmission.

Tout commence lorsque Jean Perrin, prix Nobel de physique en 1926 pour ses travaux sur l'atome, et futur fondateur du CNRS, imagine un temple de la science destiné à l'apprentissage et à la vulgarisation. Lors de l'Exposition internationale de 1937 « Arts et techniques dans la vie moderne », le palais d'Antin accueille pendant six mois un événement chargé de révéler à tous les publics « la science en train de se faire ». Deux millions de visiteurs s'y pressent. Fort de ce succès, le gouvernement décide de pérenniser en 1938 ce nouveau musée : le Palais de la découverte est né.

Le Palais de la découverte organise des expositions temporaires et propose des activités permanentes, parmi lesquelles des colloques, des conférences et des rencontres qui rencontrent un grand succès auprès du public et des scolaires. Le palais de la Découverte propose également une grande variété d'ateliers où chacun peut, selon son niveau, approfondir les connaissances de son choix : chimie, physique, mathématique, science de la vie, géoscience, astronomie, astrophysique.

Inventeur de la « muséographie interactive », le Palais de la découverte présente au public des expériences réalisées par des médiateurs chargés de mettre en évidence les processus scientifiques plus que les résultats.
 
Le Palais de la découverte un établissement universcience.