Le palais Granvelle est un palais Renaissance du XVIe siècle situé à Besançon, dans le Doubs, en Bourgogne-Franche-Comté. Entre 1534 et 1547, Nicolas Perrenot de Granvelle fait construire son palais dans la Grande rue de Besançon, symbolisant son pouvoir de gardien des sceaux de l'empereur Charles Quint et son ascension sociale.
La famille Granvelle a accumulé dans ces murs au fil des ans de magnifiques collections de peintures, d'antiquités et de livres qui ont été dispersées à partir de la fin du XVIe siècle et dont une partie a constitué la collection primitive de la bibliothèque municipale et du musée des Beaux-Arts.
Après la deuxième conquête française de la Franche-Comté par Louis XIV, le palais devient la résidence du gouverneur provincial. C'est l'un d'eux, le duc de Tallard, qui installe un théâtre dans les bâtiments en 1740, puis l'Académie des sciences, des belles-lettres et des arts de Besançon en 1752.
Le palais a été vendu comme bien national pendant la Révolution française, et racheté par la municipalité en 1864, pour devenir le Musée d'histoire de Franche-Comté après la Seconde Guerre mondiale.
Le palais Granvelle a été restauré en 2002. Depuis lors, il abrite le Musée du temps.
