Der Zwinger wirkt wie aus einem Guss. Entstanden ist er aber in mehreren Bauphasen, im Wechsel zwischen hochfliegenden Plänen und knappem Geld. Die 1710-1716 als Orangerie gebauten nördlichen Pavillons und Galerien bekamen bis 1719 den Wallpavillon, das Kronentor, die Langgalerien und, zunächst nur provisorisch, die spiegelbildlichen Bauten im Süden.
Die Eile hatte einen Anlass. Zur Hochzeit des Kurprinzen Friedrich August (1696-1763) mit Maria Josepha (1699-1757), der Tochter Kaiser Josephs I., sollte ein geschlossener Festplatz bereitstehen. Zur Elbe hin blieb der Hof offen, erst hinter einer Tribüne, dann hinter einer Mauer, bis 1854 der Semperbau die Lücke schloss. Das Barockschloss zwischen Zwinger und Elbe, dem der Zwinger als Vorhof dienen sollte, wurde nie gebaut.
Vom Holzgerüst zur „Römischen Schauburg“
Schon 1696 war an dieser Stelle ein „Colosseum“ für höfische Spiele geplant. Zunächst entstand ein Turnier- und Festplatz mit Holzgerüsten, 1709 für den Besuch des dänischen Königs ein hölzernes Amphitheater, das bis 1714 stehen blieb. Auf Vorschlag von Matthäus Daniel Pöppelmann entschied August der Starke, den Platz mit barocken Sandsteinbauten einzufassen.
Pöppelmann, 1662 in Herford als Sohn eines Kaufmanns geboren, war 1686 nach Dresden gekommen. Ab 1691 arbeitete er als Baukondukteur im Hofbauamt, ab 1705 als Landbaumeister, und der Kurfürst schickte ihn auf Studienreisen nach Prag, Wien, Salzburg, Rom und Paris. Mit dem Taschenbergpalais (1706-1711) hatte er sich empfohlen. Zwischen 1710 und 1732 baute er den Zwinger und nannte dieses erste hochbarocke Bauwerk Dresdens wegen seines römischen Stils „Römische Schauburg“.
Der Landesherr redete bei der Planung bis in die Einzelheiten mit, und der Bildschmuck huldigte ganz unmittelbar seiner Person. Die kostbare Ausstattung wurde erst durch die Manufakturen möglich, die August förderte: Meißner Porzellan, sächsische Teppiche und Tapeten, Dresdner Edelstein-, Spiegel- und Glasmanufakturen, Goldschmiede und Bildhauerwerkstätten. Bauten, Feste und Sammlungen zogen Besucher, Kunsthandwerker und Geld aus ganz Europa nach Sachsen.
Orangerie, Französischer Pavillon, Nymphenbad
Ab 1710 entstanden im Nordwesten die Orangeriebauten, in denen südländische Pflanzen überwintern sollten. August sammelte leidenschaftlich Lorbeer- und Orangenbäume, die mangels Winterquartier in Dresden bis dahin in Apels Garten in Leipzig standen.

Die beiden bis 1716 fertigen Eckbauten, der Mathematisch-Physikalische Salon und der Französische Pavillon, verband anfangs nur eine Bogengalerie. Innen waren sie mit sächsischem Marmor und allegorischen Deckenbildern ausgestattet. Heinrich Christoph Fehling malte im Französischen Pavillon einen Plafond mit Bildnissen des Kurfürstenpaares und Motiven der griechischen Mythologie, Hofmaler Louis de Silvestre 1723 im Salon ein Deckengemälde mit antiken Motiven und Porträts des Hofes. Beide Innenausstattungen, mehrfach restauriert, gingen im Februar 1945 verloren.

Ab 1711 wurde hinter dem Französischen Pavillon das Nymphenbad in den Festungswall gebaut. Die Nymphenfiguren, die ihm den Namen gaben, und viele andere Details stammen aus der Werkstatt von Balthasar Permoser. Das Reservoir für die Kaskade lag im Turm des Wilsdruffer Tores und wurde mit Wasser aus Gorbitz gefüllt.

Wallpavillon, Kronentor und Langgalerien

Wallpavillon, Langgalerien und Kronentor entstanden 1714-1718. Den Wallpavillon setzte man in den Wall der Bastion Luna, seine Freitreppe gab es schon seit den Orangeriebauten. Die Langgalerien stehen leicht schräg auf der Festungsmauer, damit die Anlage rechtwinklig bleibt.
Die Generale Flemming und Wackerbarth waren strikt dagegen, denn die Galerien öffneten die Stadtfestung auf gefährliche Weise. Entsprechende Bauten an der Elbseite blieben Plan.

Der Zwingergraben ging wie der Zwingerteich aus dem alten Festungsgraben der Bastion Luna hervor. Von 1822 bis 1929 lag er trocken und war als Grünanlage gestaltet. Beim erneuten Ausschachten kam die Festungsmauer unter den Langgalerien wieder zum Vorschein, die Holzbrücke zum Kronentor rekonstruierte man nach historischen Bildern. Mit dem nach 1820 angelegten Zwingerteich wurde der Graben erst nach 1945 verbunden.
Der hastig gebaute Süden
Für die Hochzeit 1719 ließ August den Zwinger 1717-1719 im Südosten schließen, spiegelbildlich zu den drei nordwestlichen Pavillons: mit dem Porzellanpavillon, früher Naturwissenschaftlicher Pavillon genannt, hinter dem Pöppelmanns Opernhaus stand, mit dem Deutschen Pavillon, hinter dem das Redoutenhaus lag, ein Fachwerkbau auf massivem Sockel, und dazwischen mit dem Stadtpavillon, der seit 1936 Glockenspielpavillon heißt. Unter dem Zeitdruck fielen diese Bauten bescheidener aus, Stadtpavillon und Nachbargalerien waren zunächst aus Holz.
Das Opernhaus, innen ausgestattet von dem Italiener Alessandro Mauro, eröffnete 1719 zur Hochzeit und schloss die Lücke zwischen Porzellanpavillon und Taschenbergpalais. Von 1720 bis 1722 ruhte der Bau ganz, dem Hof war das Geld ausgegangen. Erst 1728 wurden Stadtpavillon und Galerien in Sandstein vollendet, noch ohne Bildhauerschmuck. Die Zuschauertribüne mit Königsloge an der Elbseite ersetzte man 1732 durch eine Mauer mit Pforte.
Pöppelmanns Kaskadenfront mit Mitteltor, der Festplatz bis zur Elbe mit breiter Freitreppe und das Schloss dahinter kamen nicht mehr zustande. Einige dieser Pläne zeigt seine Kupferstichfolge „Vorstellung und Beschreibung des Zwingergartens“ von 1729. 1733 endete der Bau endgültig, auch weil Friedrich August II. einen anderen Stil der Repräsentation pflegte als sein Vater.
Vernachlässigung ab 1733
Seit 1728 diente der Zwinger nicht mehr als Festplatz, sondern als „Palais de Sciences“ für die Kunstsammlungen und die Kurfürstliche Bibliothek. Der Hof des Rokoko feierte lieber im kleinen Kreis, in den Schlössern und Gärten des Umlands. Durch den Zwingerhof zogen nun Fußgänger, Reiter und Bauernfuhrwerke. 1746 baute man dort ein hölzernes Privattheater, das schon 1748 abbrannte. Im Siebenjährigen Krieg nutzten die Preußen den Bau als Wirtschaftshof und Magazin, beim Beschuss durch die Reichsarmee wurde er schwer beschädigt.
Mit dem Klassizismus schwand am Hof das Verständnis für den Barock. 1780 erwog Oberlandbaumeister Christian Friedrich Exner sogar, sämtliche Bildhauerarbeiten abzunehmen.
Gerettet haben den Bau vermutlich die Sammlungen: ab 1728 die Kunst- und Naturalienkammer, bis 1782 die Bibliothek, bis 1945 das Kupferstich-Kabinett, zeitweise das Münz-Kabinett und seit 1728 der Mathematisch-Physikalische Salon im gleichnamigen Pavillon. 1783 begann unter Johann Daniel Schade die erste Wiederherstellung. Baptista Dorsch, Thaddeus Ignaz Wiskotschill und Johann Ferdinand Feige schufen neue Figuren, vor allem für den unvollendeten Stadtpavillon, die an die Ausdruckskraft der Permoser-Werkstatt nicht ganz heranreichen. Den Sandstein strich man nach damaligem Geschmack mit Ölfarbe.
Schäden 1813 und 1849, Restaurierungen bis 1936
1813, in der Zeit der Napoleonischen Kriege, erlitt der Zwinger beträchtliche Schäden. Beim Abbau der Stadtfestung ab 1809 wurde um 1820 der Zwingergraben zugeschüttet, auch die Wasserversorgung des Nymphenbades ging verloren. 1826 fiel die Freitreppe an der Außenseite des Stadtpavillons dem Ausbau der Sophienstraße zum Opfer. Beim Maiaufstand 1849 brannte Pöppelmanns Opernhaus nieder, die Ruine wurde abgerissen. Das Feuer zerstörte auch Teile des Zwingers, vor allem den Stadtpavillon.

Inzwischen hatte man in Sachsen den Barock wiederentdeckt. Oberlandbaumeister Karl Moritz Haenel baute die zerstörten Teile 1852-1857 wieder auf und ergänzte die Südfassaden, damit die Anlage ohne Opernhaus geschlossen wirkte. Auf den 1856 wiederaufgebauten Stadtpavillon setzte er statt des Herkules mit der Keule eine Kopie des Herkules mit der Weltkugel vom Wallpavillon. Wieder bekam der Sandstein Ölfarbe, diesmal passend zur neuen Gemäldegalerie. Um 1900 warb vor allem der Architekturhistoriker Cornelius Gurlitt für den Zwinger.
Die Restaurierung von 1880 bis 1898 richtete Schaden an: Portlandzement, Eisenklammern und Ölfirnis beschleunigten den Verfall des Sandsteins. 1910 wiesen Hans Erlwein, Georg Wrba und Gustav Frölich darauf hin, dann unterbrach der Erste Weltkrieg die Arbeiten. Den Zwingerhof mit den vier Wasserparterres gestaltete man 1928 nach Pöppelmanns Plänen, vorher standen dort eine Zeit lang Bäumchen in vier Kreisen. Von 1843 bis 1929 stand im Hof auch das Bronzedenkmal für König Friedrich August I., das später an den Eingang zum Park am Japanischen Palais kam und heute vor dem Ständehaus steht.
1924-1936 restaurierte die Zwingerbauhütte unter Hubert Georg Ermisch den Bau umfassend, mit den Bildhauern Georg Wrba, Paul Polte und Alexander Höfer und wie zu Pöppelmanns Zeit mit Sandstein von der Kirchleithe zwischen Rathen und Königstein. Mit der ersten Zwingerserenade 1926 wurde der Zwinger wieder zum Festplatz. 1936 kam das Glockenspiel aus Meißner Porzellan in den Stadtpavillon, das schon Pöppelmann vorgesehen hatte.
Zerstörung 1945 und Wiederaufbau
Neun Jahre nach dem Abschluss dieser Restaurierung, bei den Bombenangriffen im Februar 1945, brannten Pavillons und Galerien aus. Sprengbomben zerstörten den Wallpavillon und den Nordwestflügel der Gemäldegalerie, die Deckenbilder von Silvestre und Fehling waren verloren. Nur das geschützt liegende Nymphenbad blieb weitgehend verschont.
Im Sommer 1945 räumte die Sowjetarmee das Gelände von Sprengkörpern. Eine schlichte Tafel am Nordeingang der Gemäldegalerie vermerkte: „Das Museum wurde geprüft – keine Minen – Chanutin.“ Danach begannen Sicherung und Bergung. Ermisch sah sein Lebenswerk in Trümmern und schrieb im selben Jahr in „Ist die Rettung des Dresdner Zwingers möglich?“, die Arbeiten müssten auf Jahre verteilt werden, weil nur wenige Bildhauer, Steinmetzen, Kupferklempner und Spitzmaurer so schwierige Aufgaben beherrschten. Einige Mitarbeiter von 1924 bis 1936 lebten noch, und auch die Unterlagen der Bauhütte waren erhalten.
Als Max Zimmermann 1951 den verstorbenen Ermisch ablöste, standen Kronentor und Langgalerien äußerlich wieder. 1952 folgte der Mathematisch-Physikalische Salon, 1953 der Glockenspielpavillon mit einem neuen Glockenspiel der Manufaktur Meißen mit 40 Glocken, bis 1954 Wallpavillon, Französischer Pavillon und die Wasserspiele des Nymphenbades. Die letzten zwei Jahre leitete Arthur Frenzel, 1964 war der äußere Wiederaufbau abgeschlossen. Die Gemäldegalerie an der Elbseite wurde ab 1955 wiederhergestellt. Ihren ausgebrannten Ostflügel übergab man 1956 zur 750-Jahr-Feier der Stadt, den zerbombten Westflügel 1960.
1989/90 wurde das Kronentor noch einmal umfassend saniert.