Palacio de mediados del s.XVI obra del arquitecto Luis de Vega, por encargo de D. Francisco de los Cobos, Secretario del emperador Carlos V. En 1600 se reforma por el Duque de Lerma que lo cede al rey Felipe III, durante la estancia de la Corte en Valladolid de 1601 a 1605. En su interior destaca el patio principal renacentista, prototipo europeo de arquitectura parlante con medallones alegóricos a las virtudes del héroe humanista. El Oratorio de la reina es ya del s.XVII, mientras que la escalera imperial del s.XVIII, obra de Ventura Rodríguez. Otras dependencias son: el Salón del Trono y la Galería Saboya en donde se situó el antiguo Salón de fiestas del palacio. Actualmente es sede del Gobierno militar.