En 1897, les anciens bâtiments de l'intendance qui abritaient la première préfecture menaçant ruine, un concours fut lancé pour la construction d'un nouvel édifice sur un emplacement différent. Le projet de l'architecte Jules Godefroy fut retenu et le chantier, confié à l'entreprise Rouveroux, dura de 1900 à 1904. Les décors sculptés extérieurs et intérieurs ont été réalisés par le sculpteur tourangeau Henri Varenne. Les peintures en dessus-de-porte de la chambre d'honneur sont l’œuvre du peintre Charles Manciet. La décoration intérieure, réalisée entre 1905 et 1913, rassemble des oeuvres représentatives du répertoire de la peinture décorative de la Troisième République, signées, entre autres, des peintres Eugène Alluaud, Jean Teilliet, Albert-Antoine Lambert (allégorie des métiers régionaux), Raphaël Collin, Charles-Auguste Mengin, Noël Bouton (figures de la Liberté, de l'Egalité, de la Fraternité) et François Thèvenot. Le jardin d'origine a été réalisé selon le projet du paysagiste horticulteur limougeaud Henri Nivet en 1906. L'aile nord-ouest, dite des examens, qui abrite actuellement l'hôtel du département a été construite entre 1908 et 1911. Les écuries d'origine, bâties au sud-est, ont été remplacées entre 1932 et 1935 par des bureaux. En 1974, un nouveau bâtiment a été édifié entre l'ancienne aile des archives départementales, située au sud-ouest, et l'aile nord-ouest. Enfin, en 1996, une nouvelle entrée a été aménagée au sud par l'architecte limougeaud Philippe Campagne.

L'édifice a été protégé d'abord en 1975 lors d'une campagne nationale sur l'architecture des 19e et 20e siècles, la protection du décor intérieur intervenant en 1989.