Si affaccia in piazza del Popolo a Cesena nel punto di cerniera tra l'area della Murata, sulla cui cinta parzialmente si fonda, e il percorso della via Emilia. Le prime notizie che riguardano il palazzo comunale, sede del Municipio di Cesena risalgono alla metà del Trecento, quando il cardinale Albornoz fece costruire una nuova residenza accanto a un palazzo pubblico preesistente.
Tra i due edifici cesenati si trovava una delle tre porte che davano accesso alla cittadella. Le uniche parti riconoscibili del palazzo albornoziano, terminato attorno al 1362, sono il fronte sulla gradinata di via Malatesta Novello e quello opposto, visibile parzialmente dal mercato coperto di Cesena.
Col ritorno della città di Cesena sotto il dominio papale il complesso divenne residenza del governatore e fu sottoposto a numerose opere di abbellimento, delle quali non resta oggi traccia alcuna. Nel 1467 un Pietro Giacomo da Forlì e un Agostino da Cesena risultano pagati per affreschi eseguiti nel palazzo.
Ancora alla fine del Settecento il fronte sulla piazza era caratterizzato da due edifici distinti: fra loro si innalzava la torre civica con l'orologio e la cella campanaria.
L'insieme era unificato alla base dal loggiato con botteghe costruito nel 1523.
La statua della Vergine posta in una nicchia della facciata è stata ricollocata nel 1940; dell'esistenza in piazza a Cesena di un'immagine mariana si hanno però notizie fin dal 1578.
Già all'epoca del domino pontificio in Romagna il palazzo comunale di Cesena aveva annessa la tesoreria e numerosi altri uffici, circostanza che ha causato un continuo processo di modifica della distribuzione interna che continua anche oggi. Dell'apparato decorativo, probabilmente di un certo rilievo, restano testimonianze documentarie e pochi lacerti in alcuni locali occupati dall'ufficio tecnico comunale.
Arredi settecenteschi si conservano in una sala del piano nobile. Dal loggiato, sotto il quale nel Settecento esisteva un oratorio, si accede anche al mercato coperto, il cui ingresso, posto a sinistra di quello principale del palazzo, fino alla metà dell'Ottocento segnava l'inizio di una strada carrabile che conduceva alla sommità del colle.
L'attuale infelice struttura fu ultimata nel 1961, dopo la demolizione di gran parte del "Foro Annonario", un elegante quadriportico dorico realizzato nel 1854-59 su progetto di Davide Angeli, del quale resta solo l'ingresso da via Fattiboni.