Palazzo Bonacossi venne costruito nel 1469 per volere di Borso d’Este, assegnato al fuoriuscito fiorentino Diotisalvi Neroni.

Nei secoli vide passare diversi proprietari e numerosi interventi, l’aspetto attuale risale all’epoca di Francesco d’Este, che volle acquistarlo per congiungerlo direttamente, tramite il boschetto, a Palazzina Marfisa. Un passaggio sul fronte sud permetteva l’accesso, sempre attraverso il verde, anche a Palazzo Schifanoia. Acquistato dal Comune nel 1911, nel 1940 l’edificio venne utilizzato per accogliere le famiglie povere, poi destinato a magazzino, infine recuperato e restaurato.

Oggi ospita la direzione dei Musei civici di arte antica, la fototeca e il Museo Riminaldi. L’antica residenza nobiliare non possiede un vero e proprio giardino ma una corte interna, rialzata, il cui prato è diviso in quattro sezioni con un camminamento a croce centrale, chiuso da due colonnati aperti.