Экспозиция Зимний дворец Петра I знакомит с уникальным архитектурно-мемориальным памятником первой четверти ХVIII в. Долгое время считалось, что при сооружении Эрмитажного театра (арх. Дж. Кваренги, 1783-1789), возводимого на участке, который занимал Зимний дворец Петра I, столичная резиденция была разобрана до основания.

Однако из документов периода строительства театра стало известно, что зодчий сохранил не только отдельные стены цокольного и первого этажей петровского дворца, но и целые группы помещений различного назначения.

Исследования, выполненные архитекторами Эрмитажа в период с 1976 по 1986 г., выявили под сценой театра обширный фрагмент бывшего парадного двора, окруженного с двух сторон аркадами обходных галерей и анфиладами дворцовых палат.

Под зрительным залом сохранился фрагмент небольшого жилого корпуса, именовавшийся при жизни Петра I малыми палатками (арх. Г. Маттарнови, 1716-1720) и состоявший из нескольких комнат, принадлежавших лично Петру I. Кроме того, на двух этажах театра вдоль Зимней канавки сохранились 12 жилых покоев императрицы Екатерины I (арх. Д. Трезини, 1726-1727). За реставрацию и реконструкцию здания Эрмитажного театра с созданием мемориальной экспозиции Зимний дворец Петра I авторский коллектив архитекторов Государственного Эрмитажа, возглавляемый главным архитектором В.П. Лукиным, был удостоен Государственной премии Российской Федерации.