พระมหาธรรมราชาที่ 1 (ลิไท) เป็นพระราชโอรสใน พระยาเลอไท พระมหากษัตริย์องค์ที่ 4 แห่งราชวงศ์พระร่วง ของอาณาจักรสุโขทัย ทรงครองกรุงสุโขทัยระหว่าง พ.ศ. 1890 - พ.ศ. 1904 ทรงขึ้นครองสิริราชสมบัติ เป็นพระมหากษัตริย์ พระองค์ที่ 6 ของราชวงศ์พระร่วง พระมหาธรรมราชาที่ 1 เสด็จครองราชสมบัติ กรุงสุโขทัย ณ เมืองพิษณุโลก และทรงครองเมืองพิษณุโลกระหว่าง พ.ศ. 1905 - พ.ศ. 1912 เป็นเวลา 7 ปี พระองค์ทรงสร้างพระราชวังจันทน์บนเนินดินบนฝั่งตะวันตกของแม่น้ำน่าน และสันนิษฐานว่าเคยเป็นที่ประทับของพระมหากษัตริย์ไทยมาตั้งแต่สมัยสุโขทัย จนถึงอยุธยา

เมื่อสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถ กษัตริย์แห่งกรุงศรีอยุธยาทรงย้ายราชธานีมาอยู่ที่เมืองพิษณุโลกใน พ.ศ. 2006 ทรงใช้พระราชวังจันทน์เป็นที่ประทับตลอด เชื่อว่ามีการก่อสร้างเพิ่มเติมในสมัยพระองค์ด้วย จากนั้นพระราชวังจันทน์ก็มักจะเป็นที่ประทับของพระมหาอุปราชของกรุงศรีอยุธยาในสมัยต่อ ๆ มาจนถึงสมัยของสมเด็จพระมหาธรรมราชาธิราชทรงให้สมเด็จพระนเรศวรเสด็จไปประทับอยู่ ณ ที่นั่น จากนั้นก็ไม่ปรากฏว่ามีเชื้อพระวงศ์พระองค์ใดไปอยู่ที่พระราชวังจันทน์อีก