พระที่นั่งพิมานรัตยา เคยเป็นพระวิมานที่บรรทมของพระมหากษัตริย์ในโอกาสที่เสด็จมาประทับยังหมู่มหาปราสาท พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จมาประทับเป็นเวลา 1 ปี ในคราวบูรณะหมู่พระมหามณเฑียร

ในสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงใช้เป็นที่ชุมนุมมหาสมาคมสำหรับ พระบรมวงศานุวงศ์และข้าราชการบริพารฝ่ายในเข้ารับพระราชทานอิสริยยศและเครื่องราชอิสริยาภรณ์ และยังเป็นที่สรงพระบรมศพสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง (ในพระนิพนธ์พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจุลจักรพงศ์ ระบุว่า มีการสรงน้ำพระบรมศพสมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง ณ ห้องน้ำเงิน หรือพระที่นั่งเทพดนัยนันทยากร ในหมู่พระที่นั่งจักรีมหาปราสาท)

เมื่อพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล เสด็จสวรรคต ก็โปรดเกล้าฯ ให้สรงพระบรมศพ ณ พระที่นั่งพิมานรัตยาแห่งนี้

ในปัจจุบัน พระที่นั่งแห่งนี้ได้ใช้เป็นที่สรงพระบรมศพและพระศพ พระมหากษัตริย์และพระบรมวงศานุวงศ์ตลอดเรื่อยมา โดยได้ใช้ประกอบพระราชพิธีสรงพระศพ สมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี ซึ่งสิ้นพระชนม์ เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2554