Das Areal des heutigen Schlossplatzes gehörte im 16. Jahrhundert zum herzoglichen Lustgarten und war mit aufwendigen Pflanzungen und Gartenarchitekturen geschmückt. Mit der Erbauung des Neuen Schlosses wurde die Fläche ab 1746 jedoch vollständig umgestaltet: Für das als Residenz von Herzog Karl Eugen von Württemberg errichtete Neue Schloss wurde der ehemalige Lustgarten entfernt und ein Paradeplatz vor dem dreiflügeligen Schloss angelegt. Begrenzt wurde der Platz zunächst von einer doppelreihigen Kastanienallee.
Sein maßgebliches Erscheinungsbild erhielt der Platz unter der Regentschaft König Wilhelms I., der die Anlagen rund um das Residenzschloss überarbeiten und mit einzelnen Details verschönern ließ. Hierzu gehören auch die Skulpturen rund um den Oberen Anlagensee neben dem Schloss und die Plastik des Merkur auf der Säule an der Ecke der Alten Kanzlei. Ab 1818 ließ er den Platz vergrößern: Durch den Abriss von Gebäuden aus dem 16. Jahrhundert wurde er bis zur Königstraße erweitert und 1823 mit einer neu angelegten Kastanienallee begrenzt. Der Eingang zum gepflasterten Schlossinnenhof wurde mit steinernen Postamenten, worauf einst Kandelaber standen, und Ketten gegen den äußeren Schlossplatz abgeschirmt. Der mittlere Eingang wird von zwei Skulpturen der württembergischen Wappentiere gerahmt – Löwe und Hirsch, gefertigt 1823 vom Bildhauer Antonio Isopi und gegossen in der Eisengießerei in Wasseralfingen, jede von ihnen 140 Zentner schwer und ehemals mit einem Bronzeanstrich versehen.
Der mit Kies belegte, ungegliederte Schlossplatz, also der Platz vor dem Schloss, wurde zunächst vorrangig zum Exerzieren von Rekruten bzw. Soldaten genutzt. Anlässlich des 25-jährigen Thronjubiläums von König Wilhelm I. wurde 1841 zunächst eine hölzerne 25 Meter hohe Säule, die sogenannte Jubiläumssäule, aufgestellt. Ein Jahr später wurde der Grundstein für eine dauerhafte Ausführung der Säule in Wildbader Granit gelegt. Am 27. September 1846, dem 65. Geburtstag des Königs, war das Denkmal in der Ausführung von Hofbaumeister Johann Michael Knapp vollendet. Die Bronzereliefs am Sockel wurden vom Bildhauer Theodor Wagner geschaffen und zeigen entscheidende Szenen aus den Befreiungskriegen von 1814 sowie die Huldigung der Landstände an den König anlässlich seines Thronjubiläums 1841. Auf der südöstlichen Seite ist die Ständeversammlung dargestellt, dem König mit der Verfassungsurkunde in der Hand den Huldigungseid schwörend; auf den übrigen Seiten sind Szenen aus erfolgreichen Feldzügen unter der Führung des Kronprinzen 1814 zu sehen: die Schlacht von Brienne (nordöstlich), die Schlacht von Sens (südwestlich) und die Schlacht von Fére-Champenoise (nordwestlich). Über dem Sockel befinden sich an den vier Ecken Allegorien der verschiedenen Bevölkerungsschichten im Königreich Württemberg: Leier und Buch stehen für den Lehrstand, Pflugschar und Ährenbüschel für den Bauernstand, Schild und Schwert für den Militärstand sowie Spindel und ein - seit einigen Jahren verlorener - Merkurstab für den Handelsstand. Erst 1863 wurde die Jubiläumssäule mit einer Skulptur der „Concordia“, der Göttin der Einheit, entworfen vom Hofbildhauer Johann Ludwig von Hofer, bekrönt, die noch heute die Säule ziert. Bereits 1860 war der Platz umgestaltet worden, indem der Kiesbelag entfernt und durch Rasenflächen und Blumenrabatte ersetzt wurde.
Gerahmt wird die Jubiläumssäule von zwei Brunnen, die ebenfalls 1863 von dem Architekten Christian Friedrich von Leins und dem Bildhauer Karl Kopp geschaffen wurden. Am südliche Brunnen sind die in der Gießerei Pelargus in Stuttgart gefertigten Allegorien der württembergischen Flüsse noch im Original erhalten: die Allegorien in Form von Putten stellen die Flüsse Neckar, Kocher, Fils und Enz dar. Am nördlichen Brunnen waren die Putten bzw. Allegorien der Flüsse Donau, Tauber, Nagold und Jagst nach 1945 nicht mehr erhalten und wurden anhand von alten Abbildungen rekonstruiert.
Im Schlosshof gegenüber der Jubiläumssäule war 1859 im Auftrag von Wilhelm I. das Reiterstandbild für Herzog Eberhard I. im Barte des Bildhauers Johann Ludwig von Hofer aufgestellt worden; dieses wurde jedoch nach seinem Tod auf Befehl seines Sohnes und Nachfolgers König Karl I. von dort entfernt und in den Hof des Alten Schloss versetzt. König Karl I. ließ 1885 stattdessen eine Statue des Herzogs Christoph von Württemberg, geschaffen vom Bildhauer Paul Müller, auf den äußeren Schlossplatz zwischen Jubiläumssäule und Königstraße setzen. Mit der Statue setzte König Karl I. dem reformfreudigen und dem humanistischen Bildungsideal aufgeschlossenen Renaissancefürsten ein passendes Denkmal, das sich heute an der äußeren Ecke des Schlossplatzes gegenüber dem Königsbau und dem Olga-Bau befindet.
Auch der eiserne Musikpavillon, der 1871 von dem Architekten Christian Friedrich von Leins für die sonntäglichen Promenadenkonzerte geschaffen wurde, befand sich einst direkt vor dem Neuen Schloss in einer Achse mit der Jubiläumssäule. Heute befindet sich dieser am entgegengesetzten Ende des Platzes, direkt gegenüber dem Königsbau.
Der Schlossplatz wird heute begrenzt vom Neuen Schloss im Nord-Osten, vom Alten Schloss und der Alten Kanzlei im Süden, dem Königsbau bzw. der Königstraße im Süd-Westen und dem Kunstgebäude und dem Königin-Olga-Bau im Nord-Westen.
Im Zuge der Bundesgartenschau 1977 wurde die Anlage nochmals überarbeitet und erhielt ihr heutiges Erscheinungsbild. Bis heute gehört der Schlossplatz zu den zentralen Plätzen in Stuttgart und wird regelmäßig bei Veranstaltungen mit einbezogen.