Od 1716 Sala Teatralna pałacu stanowiła wraz z amfiteatrem położonym w Ogrodzie Saskim i Zamkiem Królewskim miejsce organizowania przedstawień teatralnych – Warszawa nie posiadała wówczas osobnego budynku teatralnego. Autorem dekoracji pałacu był Louis de Silvestre.
W ramach rozbudowy obiektu przyłączono do obszaru kompleksu pałacowego sąsiadujące z nim rezydencje magnackie – w 1721 posiadłość rodu Sanguszków, późniejszy pałac Brühla, a w 1726 dołączono rezydencję biskupa Teodora Potockiego, którą później przekształcono w pałac Błękitny, przeznaczony dla Anny Orzelskiej, córki Augusta II Mocnego. Przebudowa pałacu wraz z kształtowaniem założenia architektonicznego Osi Saskiej przebiegała w trzech etapach: pierwszym – od 1713 do początków lat 20. XVIII w., drugim – do śmierci Augusta II Mocnego w 1733 (z powodów finansowych i politycznych król zmuszony był znacznie spowolnić prace budowlane), i ostatecznie trzecim, kiedy w latach 30. i 40. XVIII w. August III Sas ukończył przebudowę kompleksu.