พระพุทธรัตนสถานตั้งอยู่ในเขตพระราชฐานชั้นกลางของพระบรมมหาราชวัง เป็นอาคารทรงไทยชั้นเดียว ประดับด้วยหินอ่อนทั้งหลัง มีอาคารประกอบ ได้แก่ ศาลาโถง ๒ หลัง เสาประทีป ๔ ต้น

พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงสร้างพระพุทธรัตนสถานขึ้นเพื่อเป็นที่ประดิษฐานพระพุทธบุษยรัตนจักรพรรดิพิมลมณีมัย ซึ่งเป็นพระพุทธรูปศิลปะล้านนา ปางสมาธิ ขนาดหน้าตักกว้าง ๗.๕ นิ้ว สูงเฉพาะองค์ ๑๒.๕ นิ้ว สูงจากฐานถึงพระรัศมี ๒๐.๔ นิ้ว ส่วนฐานรองด้วยดอกบัวทองคำเป็นกลีบ ๓ ชั้น เกสรประดับด้วยเนาวรัตน์ ฐานแข้งสิงห์ทำด้วยทองคำจำหลักลายประดับพลอยสี เป็นพระพุทธรูปแก้วผลึกขาว ที่ช่างเรียกว่า เพชรน้ำค้างหรือบุษย์น้ำขาว น้ำใสบริสุทธิ์เอกอุ อัญเชิญมาจากนครจำปาศักดิ์ เมื่อครั้งรัชกาลพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย เดิมประดิษฐาน ณ พระที่นั่งไพศาลทักษิณ

พระพุทธรัตนสถานจึงเป็นสถานที่บำเพ็ญพระราชกุศลของฝ่ายในตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ ๔ เป็นต้นมา แม้ในสมัยต่อมา พระมหากษัตริย์จะมิได้ประทับอยู่ในพระบรมมหาราชวังเช่นแต่ก่อน เมื่อประกอบพระราชพิธีสำคัญในรัชกาล นอกจากจะทรงปฏิบัติบำเพ็ญ ณ พระอุโบสถวัดพระศรีรัตนศาสดารามแล้ว มิได้เว้นที่จะมากระทำ ณ พระพุทธรัตนสถานตามธรรมเนียม ดังปรากฏพระราชกรณียกิจในหมายกำหนดการ

ภายในพระพุทธรัตนสถาน มีภาพจิตรกรรมฝาผนังซึ่งพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้กรมศิลปากรเขียนภาพจิตรกรรมฝาผนังใหม่ เพื่อให้สอดคล้องกับภาพจิตรกรรมด้านบน เมื่อ พ.ศ. 2542 แล้วเสร็จเมื่อปี พ.ศ. 2547 ภาพจิตรกรรมดังกล่าว แสดงประวัติการก่อสร้างพระพุทธรัตนสถาน และพระราชกรณียกิจที่สำคัญในสมัยรัชกาลที่ 4 - รัชกาลที่ 9 อยู่บริเวณระหว่างพระบัญชร จำนวน 8 ช่อง ซึ่งทุกช่องยกเว้นช่องที่ 7 จะมีภาพพระพุทธรัตนสถานรวมอยู่ด้วย โดยช่องที่ 1 และ 2 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 4 ช่องที่ 3 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 5 ช่องที่ 4 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 6 ช่องที่ 5 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 7 ช่องที่ 6 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 8 ช่องที่ 7 และ 8 แสดงเหตุการณ์ในสมัยรัชกาลที่ 9