Das Solothurner Rathaus ist im Verlaufe der Jahrhunderte von einem historischen Kern aus gewachsen. Ausgehend vom sogenannten "Armbruster-Haus", das vermutlich aus dem 13. Jahrhundert stammt, und das die Regierung im Jahre 1474 erwarb, wurde das Gebäude in mehreren Schritten vor allem nach Westen und Süden erweitert.

Der erste Umbau fand unter der Leitung von Conrad Späti ab 1476 bis zum Bezug des Rathauses im Jahre 1483 statt; der Innenausbau wurde allerdings erst 1490 fertiggestellt.

Finanziert wurde dieser erste Umbau, bei dem das ursprüngliche Wohnhaus zu einem eigentlichen Rathaus umgebaut wurde, mit dem Gewinn aus den Burgunderkriegen.

Während dieser ersten Umbauphase wurde an der Ostseite des Hauses ein Treppenturm mit einem mit 1300 Ziegeln gedeckten Spitzhut als Dach angebaut. Dieser Treppenturm ist heute als Mittelturm der Ostfassade zu sehen, allerdings hat er Mitte des 18. Jahrhunderts seinen Spitzhut verloren und präsentiert sich seit damals mit einem Flachdach.

Rund 150 Jahre später, 1623, wurde südlich an diesen mächtigen Treppenturm ein kleinerer Turm angebaut, der zur Aufbewahrung geheimer Akten diente.

Erst weitere fast 100 Jahre später, 1703, wurde nördlich an den Treppenturm ein dem bereits stehenden südlichen Turm nachgebildeter dritter Turm angebaut. Das ganze Ensemble bildet heute die mächtige Ost- oder Prunkfassade des Rathauses, wie sie auf dem Bild auf dieser Seite dargestellt ist.

Im grössten Raum des Rathauses, dem ehemaligen St.-Ursen-Saal, fanden nicht nur die Sitzungen des Grossen Rats, sondern auch der eidgenössischen Abgesandten statt. Die heutige Ausstattung stammt grösstenteils von 1905. Dazu gehören die dekorativen Wand- und Gewölbemalereien mit den Wappen der solothurnischen Bezirke (von Samuel Baur & Sohn, Basel), die hölzernen Fenstereinfassungen und die in einem Halbrund angeordenete Bestuhlung aus Eichenholz (von Schreiner August Hofstetter, Basel). Die Sitzordnung im Saal wurde um 180° gedreht und im hintersten Teil des Saales eine feste Zuschauertribüne eingerichtet.
Damals zählte der Rat 98 Mitglieder; allerdings wuchs die Anzahl der Ratsmitglieder parallel zur Bevölkerungszahl, so dass der Saal bald zu klein zu werden drohte. Deshalb wurde der Kantonsrat verschiedentlich wieder verkleinert.
Die Anzahl der Parlamentsmitglieder wurde - erst - im Jahre 1961 in der Kantonsverfassung auf 144 festgelegt, um dem Kreislauf der Vergrösserungen und Verkleinerungen des Parlamentes zu begegnen.
Aufgrund einer Volksinitiative wurde die Anzahl Parlamentsmitglieder ab 2005 auf 100 gesenkt.