Son escasos los ejemplos conservados de arquitectura románica civil. Pero una iglesia tan importante como la de Santiago tuvo a su vera, desde muy pronto, un palacio que servía de residencia y lugar de recepción de los más altos dignatarios civiles y religiosos: el Palacio de Gelmírez. Parece que el primitivo palacio arzobispal estaba al lado sur del templo cuando las obras de éste todavía no habían sido terminadas. Cabe recordar, además, que el atrio de las Platerías servía también como lugar desde donde se impartía justicia.
Igual que las fachadas del crucero, este primitivo palacio iniciado hacia 1105 debió de sufrir serios daños durante las revueltas de 1117. Parece que el nuevo edificio, adosado al norte de la catedral, empezó a construirse hacia 1120. Gelmírez, primer arzobispo de Santiago y gran impulsor de las obras de la iglesia que hacía un tiempo que avanzaban muy lentamente, dará nombre a este palacio que él mandó construir. El antiguo edificio románico sufrió otros añadidos y transformaciones que también conformarían el aspecto actual del palacio. Hacia 1260, don Juan Arias, otro arzobispo a quien se deben importantes añadidos góticos en la catedral, amplió el palacio con algunas de sus estancias más representativas. En los siglos XV y XVI dejaron también su huella los prelados Lope de Mendoza y Alonso de Fonseca, añadiendo una planta. Su aspecto definitivo le sería dado en el siglo XVIII, cuando se realizaron obras en su fachada que refuerzan y ocultan la fachada medieval.
Desde la plaza del Obradoiro, accedemos al palacio a través de una modesta puerta bajo arco de medio punto y de unas escaleras que atraviesan la primitiva fábrica románica. Llegamos así a un zaguán que antecede a una sala muchas veces citada como “Salón de armas”. Ésta fue levantada en el siglo XII, en la época de Gelmírez, y la forman cinco tramos cubiertos con románicas bóvedas de arista, soportadas por esbeltas columnas en haces de cuatro.
En uno de los lados, caldeaba el ambiente una chimenea con un amplio hogar entre columnas de capiteles vegetales. Pero es la cocina del edificio del siglo XII lo más destacable de lo que ha llegado a nosotros. En ella tenemos uno de los pocos ejemplos conservados de espacios de trabajo doméstico de la Edad Media, con su amplio fogón bajo una románica bóveda de cañón perforada para permitir la salida de humos. Llegamos a ella subiendo por una estrecha escalera en la que vemos una esbelta ventana ajimezada.
Al otro lado de la cocina, además de otras estancias más sobrias ya de mediados del siglo XIV, destaca el pasadizo que conduce desde la fachada de la Azabachería a la Plaza del Obradoiro. Éste pasa bajo los salones del palacio, reforzando así su carácter urbano.
Tras pasar bajo un dintel de tipo mudéjar, llegamos a uno de estos salones, el espléndido salón superior, el espacio más importante de todo el conjunto. Se trata de una sala de amplias proporciones de una sola nave, salvo en uno de sus extremos, donde se divide en dos. Sus dimensiones son tales que abarca los tres espacios de la planta inferior. Podemos definir cinco tramos de la nave mediante los arcos rebajados. En ellos, la decoración va en aumento en dirección a la cabecera, cosa que sucede también con los nervios de las bóvedas de crucería de escasa altura, que al final se llenan de hojas. Otros de los nervios están decorados con personajes humanos y ángeles astróforos que portan el sol y la luna, figuras alegóricas de diversas interpretaciones cosmológicas y teológicas en el arte medieval.
Singular importancia tiene las ménsulas en las que se apean las bóvedas. En ellas están representadas escenas de banquetes, recordando los que sin duda tenían lugar en este refectorio – es decir, comedor – y salón de ceremonias. Las escenas son un compendio del protocolo de los banquetes de la época, con los sirvientes ofreciendo las viandas, y nos muestran la riqueza de los alimentos de Galicia ya en el siglo XII. Las empanadas, los panes, el vino y el ajuar con que eran servidos se muestran aquí con notable realismo. Otras ménsulas muestran a los músicos que animaban las veladas, con sus instrumentos fielmente reproducidos en piedra, como los del famoso Pórtico de la Gloria – fídulas, quinternas, organistrum, arpa y doble flauta, entre otros -. Estas similitudes, así como el estilo de las figuras y de la decoración vegetal, hacen pensar en una pervivencia del taller del Maestro Mateo en la construcción de este salón, cuyo autor se inspiró sin duda en los palacios episcopales franceses de entonces. Sin embargo, no hay unanimidad a la hora de interpretar la decoración de esta sala, aunque casi todos los expertos coinciden en que se representa un banquete al que asisten los reyes, en el que lo religioso tiene un destacado protagonismo. Algunos ven en estas ménsulas el banquete nupcial del rey Alfonso IX y doña Berenguela.
Al interior de palacio hay también un patio situado en el espacio entre el edificio civil y la catedral, el cual permite ver importantes canecillos medievales, así como las escasas partes conservadas de los extremos de la primitiva fachada norte de la catedral. A partir del siglo XVI, sobre todo en el XVIII y XIX, se construyeron las dependencias del palacio arzobispal que son utilizadas hoy como residencia del prelado compostelano. También alberga las oficinas de la curia y de gobierno de la diócesis. Su neoclásica fachada principal junto a la de la Azabachería, y detrás del palacio medieval, se construyó en 1854.