Ancien siège du parlement de Normandie, c'est sans conteste l'une des plus importantes et des plus belles réalisations de l'architecture civile à la fin du Moyen-Age. La partie la plus ancienne est l'aile ouest (à gauche), construite à partir de 1499 pour abriter tout à la fois le Parloir aux Bourgeois et l'Échiquier de Normandie (haute cour judiciaire et financière).
Dès 1508, on entreprit de l'agrandir par un nouveau bâtiment perpendiculaire, le Palais Royal, terminé vers le milieu du XVI° siècle. Entre temps, François Ier avait transformé l'Echiquier en Parlement. Cette aile centrale a reçu un décor des plus extraordinaires. Sa somptueuse façade (XVI° siècle) est décorée avec un souci de gradation caractéristique des conceptions de la Renaissance, s'achevant en véritable forêt de pierres ciselées. Sur l'aile gauche, un grand escalier de pierre mène à l'ancienne salle des Procureurs. Le Palais de Justice étant en activité, il n'est pas possible d'en visiter l'intérieur.
En 1976, la restauration du palais de justice de Rouen, durement touché par des bombardements lors de la Seconde Guerre mondiale, prend fin. Le chantier, qui s'est déroulé sur trois décennies, s'achève par la réfection du pavage de la cour. L'engin chargé de niveler le sol s'interrompt rapidement : il a en effet percé la voûte d'une cave, dont on ignorait l'existence. La structure, située au centre de la cour, est ancienne : elle est cependant perçue d'emblée comme un danger pour le passage des véhicules. La première décision est donc de vérifier, par le biais de sondages, s'il n'existe pas à proximité d'autres cavités du même type. Ces investigations aboutissent à la découverte d'une autre construction que l'on s'empresse cette fois de dégager en totalité : elle impressionne par son architecture et son décor extérieur, qui permettent de la dater des environs de 1100. Des fouilles archéologiques poursuivies dans la cour d'honneur ont mis au jour le plus ancien monument juif de France (certainement une université).