Le palais de Tokyo, dont le nom originel est palais des Musées d'art moderne, désigne un bâtiment consacré à l'art moderne et contemporain. Il est situé au 13, avenue du Président-Wilson dans le 16e arrondissement de Paris, en suivant les quais de Seine à quelques centaines de mètres au nord-est du palais de Chaillot, dans un style architectural qui lui est proche. L'enveloppe externe du bâtiment est totalement revêtue de marbre.
Le bâtiment en question est nommé « palais de Tokyo », du nom du « quai de Tokio » (actuelle avenue de New-York) en bordure de Seine, sur lequel donne sa façade sud-est.
Le palais de Tokyo est, avec le palais de Chaillot et le palais d’Iéna, l'un des trois édifices permanents résultant de l'Exposition internationale de 1937 et destiné, selon le projet de 1934, à remplacer le musée du Luxembourg. Il a servi initialement à présenter une rétrospective de l'art français depuis le Moyen Âge mais sa véritable inauguration date de 1947, lors du retour des collections délocalisées au cours de la Seconde Guerre mondiale.
Son objet initial était en effet, après l’Exposition universelle, de contenir deux musées d’art moderne : l’un de la ville de Paris, l’autre de l’État qualifié de « musée national ». Le musée d’Art moderne de la ville de Paris occupe toujours l’aile est de l’édifice, tandis que le musée national d’Art moderne, installé dans l’aile ouest, a vu ses collections transférées pour l’essentiel au centre Pompidou dans les années 1970 et, pour la partie restante, au musée d’Orsay dans les années 1980. L'aile ouest, ainsi laissée libre, abrite désormais un centre d'art contemporain, portant spécifiquement ce nom de « Palais de Tokyo ».
Un arrêté municipal du 14 mai 1997 a attribué le nom de place de Tokyo à une aire de stationnement située devant l’entrée du palais, avenue du Président-Wilson, face au palais Galliera, musée de la Mode de la ville de Paris et entre la rue Maria-Brignole et la rue de Galliera qui enserrent le palais Galliera.
La surface d'exposition est l'une des plus grandes pour l'art contemporain sur la scène internationale.
Ce site est desservi par les stations de métro Alma - Marceau et Iéna.