วังเพ็ชรบูรณ์เดิมเป็นพระราชวังปทุมวัน ซึ่งพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเพื่อเสด็จประพาสและให้ประชาชนแล่นเรือผ่านมาทางคลองแสนแสบ โดยโปรดให้ขุดสระใหญ่ 2 สระติดกัน โปรดเกล้าฯ ให้สร้างพลับพลา 2 ชั้น สำหรับประทับแรม ริมสระมีพลับพลาเสด็จออกและโรงละคร พร้อมกับตำหนักฝ่ายใน และยังทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างวัดใกล้กับพระราชวัง พระราชทานนามว่าวัดปทุมวนารามราชวรวิหาร

ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว เมื่อสมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชยเสด็จกลับจากศึกษาที่ประเทศอังกฤษ ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานพระราชวังปทุมวัน นี้ว่า "วังเพ็ชร์บูรณ์"[1] ภายในวังประกอบด้วยตำหนัก ซึ่งมีชื่อเป็นเพลงไทยเดิม เนื่องจากทรงมีความสนพระทัยในด้านนาฏศิลป์และดุริยางคศิลป์

สำหรับตำหนักมีดังนี้

• ตำหนักประถม เดิมเป็นตำหนักที่ประทับของสมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย ต่อมาโปรดให้เป็นที่ประทับของพระเจ้าบรมวงศ์เธอ พระองค์เจ้าบุษบันบัวผัน ซึ่งทรงเป็นผู้ถวายพระอภิบาลสมเด็จเจ้าฟ้า ฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย มาแต่ทรงพระเยาว์ เป็นตำหนักที่ก่อสร้างด้วยไม้ สูง 3 ชั้น ปัจจุบันได้ถูกชลอมาปลูกสร้างใหม่ ที่ตำหนักของพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุทธสิริโสภา ซึ่งเป็นพระธิดา ที่จังหวัดนนทบุรี

• ตำหนักแพ เป็นตำหนักที่ประทับของสมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย ภายหลังจากที่ทรงย้ายจากตำหนักประถม ลักษณะเป็นเรือนไทย 2 หลังอยู่บนแพ ปัจจุบันชลอมาอยู่ที่วังเลอดิส ถนนสุขุมวิท ซึ่งเคยเป็นที่ประทับของพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าวรานนท์ธวัช พระโอรส
• ตำหนักสันนิบาตน้อย เป็นที่ประทับของหม่อมเจ้าบุญจิราธร จุฑาธุช พระชายาในสมเด็จเจ้าฟ้า ฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย
• ตำหนักน้ำ เป็นที่อยู่ของหม่อมละออในสมเด็จเจ้าฟ้า ฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย เป็นเรือนไม้ชั้นเดียวหลังเล็ก ๆ ปัจจุบันชลอมาปลูกใหม่ ณ ตำหนักของพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุทธสิริโสภา ที่จังหวัดนนทบุรี
• เรือนลมพัดชายคา เป็นเรือนที่สมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมขุนเพ็ชรบูรณ์อินทราไชย สิ้นพระชนม์
• เรือนกินรำ เป็นที่อยู่ของคณะละครวังเพ็ชรบูรณ์

ในปี พ.ศ. 2475 ภายหลังการเปลี่ยนแปลงการปกครอง วังหลายแห่งถูกยึดเข้ารัฐ รวมถึงวังเพ็ชรบูรณ์ด้วย[2] แต่อยู่ในกรรมสิทธิ์ของสำนักงานทรัพย์สินพระมหากษัตริย์มาโดยตลอด[3] ต่อมาในปี พ.ศ. 2525 บริษัท วังเพ็ชรบูรณ์ จำกัด โดยอุเทน เตชะไพบูลย์ ได้เช่าที่ดินไปสร้างเป็นห้างสรรพสินค้าเวิลด์เทรดเซ็นเตอร์ และปัจจุบันกลุ่มเซ็นทรัลได้ปรับปรุงใหม่เป็นเซ็นทรัลเวิลด์