La cour des rois francs n'avait pas, a l'epoque de Pepin le Bref, de residence fixe. Le roi, accompagne de son entourage, se deplacait de domaine en domaine selon les circonstances.
En 765, Pepin decide de batir un palais a Aix sur les vestiges d'anciens batiments romains. Il ne s'y fixe toutefois pas.
Son successeur, Charlemagne, va rompre avec la tradition de cour itinerante et choisir une capitale a son royaume, et ensuite a l'Empire.
Il va l'etablir a Aix pour plusieurs raisons. La ville a une position geographique centrale, ses forets avoisinantes permettent des parties de chasse et ses sources d'eau chaude sont benefiques pour la sante de l'empereur. Si bien que Charlemagne fatigue par les nombreuses guerres qui lui ont permis d'agrandir son territoire va bientot rester en permanence a Aix où il mourra et sera enterre en 814.
Il decide dans les annees 780 de faire construire un nouveau palais digne de son importance. Les travaux diriges par l'architecte Eudes de Metz debutent en 794.
L'ensemble s'etendait sur plus de 20 hectares et etait entoure de murailles relies aux etablissements thermaux.
Si on connait avec precision l'emplacement des principaux batiments (chapelle et salle de l'Assemblee), il est difficile de situer exactement les parties privees du palais. On connait cependant leur existence grace a des ecrits qui nous sont parvenus. Ceux-ci ont fait mention d'une bibliotheque, d'un scriptorium, de divers ateliers, d'un gynecee, d'une caserne et d'un hospice.
La salle de l'Assemblee etait le plus grand des edifices. Elle mesurait pres de 1000 m² et etait capable d'accueillir plusieurs centaines de visiteurs en meme temps. Elle etait concue sur le plan basilical simple, a trois absides.
Les hauts dignitaires de l'Empire s'y reunissaient une fois par an au mois de mai afin de prendre les decisions judiciaires et politiques importantes. Celles-ci etaient consignees par des copistes dans des capitulaires.
Charlemagne utilisait egalement la salle pour recevoir les delegations etrangeres et pour les ceremonies officielles.
Le batiment a ete remplace au 14eme siecle par l'Hotel de Ville gothique dont la facade nord abrite 50 statues de souverains germaniques.
Une tour etait accolee a la salle de l'Assemblee. Elle servait a conserver les archives et le tresor du palais, gardes par le chambrier. Le tresor etait alimente par les dons des Grands du royaume et par les cadeaux apportes par les diplomates etrangers. Il etait donc constitue de nombreux objets heteroclites.
L'archichapelain gerait le tresor et le chancelier avait la charge des archives.
Une galerie couverte reliait la salle a la chapelle. Un porche place en son milieu servait d'entree principale au palais. Le premier etage de la galerie etait reserve aux audiences judiciaires.
L'association dans un meme ensemble du pouvoir politique et du pouvoir spirituel reflete bien le desir de Charlemagne de prouver que les rois carolingiens detenaient leur puissance de Dieu.
Apres la mort de Charlemagne, le palais servit encore de residence imperiale jusqu'en 869. a cette epoque la Lotharingie est l'enjeu de querelles entre les rois des Francies orientale et occidentale avant de passer sous le controle du germain, Henri 1er de saxe.
Cependant Aix restera symbole du pouvoir et 31 souverains y seront couronnes.