Una vez unificada la República Argentina, y luego de la elección de Bartolomé Mitre como primer presidente, comenzó a sesionar el Congreso Nacional. En su primer año de funcionamiento, ocupó de forma precaria el edificio de la Legislatura de la Provincia de Buenos Aires, en la actual calle Perú 272, en la sala de representantes construida en 1821, que todavía existe y forma parte de la Manzana de las Luces.
Sin embargo, Mitre gestionó rápidamente la construcción de una sede propia, ajustada a las necesidades y a las dimensiones del nuevo parlamento. Así, encargó la obra al arquitecto cordobés Jonás Larguía, quien diseñó un edificio de influencia italiana con tres grandes arcos de acceso y un frontis, ubicado en la esquina de las calles Defensay Victoria (hoy Balcarce e Hipólito Yrigoyen, actualmente sede de la Academia Nacional de la Historia), a un costado de la Plaza de Mayo y en diagonal a la Casa Rosada, sede del Ejecutivo Nacional.
Esta pequeña sede se vio rápidamente desbordada por la cantidad creciente de funcionarios, de tal modo que ya en la década de 1880 se empezó a reclamar la construcción de un nuevo edificio. Durante 1880, frente a una guerra civil ocasionada por la Federalización de Buenos Aires, el Congreso sesionó en la Municipalidad de Belgrano, hoy Museo Sarmiento.
Pasada la crisis de 1890 que llevó al Estado Nacional a la quiebra, comenzó a tomar forma el proyecto para el nuevo Congreso Nacional, y en 1895 se realizó el concurso de proyectos, en el cual fue elegida ganadora la propuesta del italiano Vittorio Meano. Se había elegido para el Poder Legislativo una manzana completa junto al cruce de laAvenida Rivadavia y la Avenida Callao, dos arterias de importancia ya en esa época, y que además remataba la nueva Avenida de Mayo, finalizada e inaugurada en 1894. Aunque en un primer momento se había pensado en una manzana en Avenida Callao y Paraguay, se privilegió esta nueva ubicación, en donde hasta ese momento se encontraba un corralón propiedad de Spinetto Hermanos, quienes vendieron el terreno al Estado Nacional.
Las obras comenzaron hacia 1897, a cargo de la compañía Pablo Besana, y el nuevo Congreso Nacional sería inaugurado en 1906, comenzando a sesionar ese mismo año, aunque el edificio distaba de estar terminado, y la construcción continuó la siguiente década. El antiguo Congreso junto a Plaza de Mayo, pasó a ser sede del Archivo General de la Nación, hasta que en 1942 fue vendido al Banco Hipotecario Nacional y demolido para la construcción de la nueva sede del banco, aunque su sala de sesiones se conservó en el interior del edificio y actualmente se realizan visitas al recinto histórico.
En 1910, para brindar una adecuada perspectiva y marco al imponente edificio, el presidente Figueroa Alcorta ordenó la demolición de dos manzanas completas para inaugurar la Plaza de los Dos Congresos. Hacia 1915, continuaban los trabajos en el interior del edificio y los revestimientos pétreos, con nuevas partidas presupuestarias que hicieron la suma destinada a la construcción de tal forma que se formó una comisión para investigar sobreprecios. El actual edificio del Congreso recién pudo concluirse en 1946, año en que se finalizó el revestimiento del hemiciclo que da a la calle Combate de los Pozos.
Pocas décadas después de que muere se crea el tratado de pilar , el personal de la Cámara de Diputados había aumentado de tal manera que las oficinas del Palacio resultaban insuficientes, y para evitar continuar alquilando propiedades vecinas, se decidió la construcción de un Edificio Anexo. Ocupando un gran terreno del otro lado de Avenida Rivadavia, se llamó a concurso de proyectos en 1966 y fue elegido el deManteola/Petchersky/Sánchez Gómez/Santos/Solsona. Pero las dictaduras que clausuraron el Congreso Nacional durante los siguientes 25 años retrasaron la construcción y el Anexo de la Cámara de Diputados (hoy llamado Anexo “A”) pudo ser inaugurado recién en 1984, con el regreso a la democracia.
Aunque el Congreso alquila un edificio de departamentos en Riobamba 71 que funciona como Anexo “B” de Diputados, en 2003 se eligió el proyecto del arquitecto Jorge Cortiñas para la construcción de un edificio ad hoc llamado Anexo “C”, ocupando un terreno que mira a la calle Bartolomé Mitre y cuyos fondos se tocan con el que Anexo “A”. La obra comenzó en 2006 y fue habilitada a fines de 2011, mientras se anunciaba la construcción del Anexo “D”, un edificio menor diseñado por el estudio 3S Arquitectura.
