Este claustro formaba parte del Monasterio de San Jerónimo el Real, una institución religiosa creada en 1464 pero establecida en este paraje en 1503 por los Reyes Católicos.
Felipe II anexionó un apartamento real al Monasterio que, posteriormente, quedó integrado en el Palacio del Buen Retiro, el floreciente complejo palaciego construido por el Rey Felipe IV en la década de 1630. La iglesia ha sobrevivido tras numerosas reformas y ha sido el escenario de muchas ceremonias reales hasta nuestros tiempos.
El actual claustro, del que solamente se conservan las fachadas interiores, vino a sustituir al que había anteriormente, y fue diseñado por el arquitecto Fray Lorenzo de San Nicolás (1593-1679), un fraile agustino autor de tratados arquitectónicos de gran resonancia. Su construcción se inició en 1672 y fue terminada diez años más tarde. Realizado en granito madrileño, en un estilo clásico austero que denota una fuerte influencia de la arquitectura de El Escorial, está decorado con los escudos reales y con los emblemas de los jerónimos. Fue declarado Monumento Nacional en 1925, tras haber sufrido numerosos daños durante la guerra peninsular y estar a punto de demolición en 1857. Cuando, en el año 2000, el Ministerio de Cultura encargó al arquitecto Rafael Moneo la construcción de la ampliación del Prado, los casi tres mil bloques de piedra que constituyen el claustro fueron desmantelados, restaurados y montados de nuevo. El Claustro de los Jerónimos, una de las relativamente pocas construcciones del Madrid del siglo XVII que han llegado hasta nosotros, constituye en la actualidad el núcleo central de la ampliación del Museo.
