Situado en el centro de la ciudad, es propiedad de la Casa de Alba. Construido entre los siglos XV y XVI, y fundado por la familia de los Pineda, que lo vendieron en 1484 a doña Catalina de Ribera, debe su nombre al monasterio de Santa María de las Dueñas, que en 1248 se conocía como Compañía de Dueñas y cuyas monjas se encargaban de dar servicio a reinas y esposas de los reyes de Castilla Fernando III el Santo y Alfonso X el Sabio.
El palacio se compone de un majestuoso conjunto de patios, edificios y jardines, abarcando estilos que van desde el gótico-mudéjar hasta el renacentista, y conteniendo un riquísimo muestrario de tejas, azulejos, encalados y cerámicas. Uno de sus principales atractivos es la importante colección artística que contiene, fundamentalmente pintura española de los siglos XIX y XX, si bien alberga piezas anteriores de Bassano o Francesco Furini, y una Virgen de Neri di Bicci que preside el altar de la capilla.
Antonio Machado nació en una de las modestas viviendas que se alquilaban en el recinto, siendo su padre por entonces administrador de la Casa de Alba.