Oprindeligt lå byens rådhus og domhus i den samme bygning midt på Gammeltorv, men den nedbrændte ved den store brand i København i 1795.
Man indså, at placeringen ude midt på torvet betød en væsentlig risiko ved brand, så man besluttede at opføre ny bygning på torvets vestside.
Dom- og rådhuset kom til at ligge, hvor Det Kongelige Vajsenhus (herover) tidligere havde ligget. Vajsenhuset var en institution for forældreløse børn med op mod 100 børn tilknyttet.
Bygningen var opført omkring 1728 af arkitekten J. C. Krieger som et ridderligt akademi for landkadetter. I huset var der en kirkesal.
Vajsenhuset blev udvidet i 1775 ved arkitekten Caspar Frederik Harsdorff, men den brændte i 1795 og blev ikke genopført på Nytorv. I stedet fortsatte Vajsenhuset sin virksomhed i Købmagergade, og flyttede i 1874 til Nørre Farimagsgade.
Københavns Domhus’ nye bygning blev opført i årene 1803-1816 med C. F. Hansen (1756-1845) som arkitekt. Stilen var nyklassicistisk, som bl.a. ses på de kraftige søjler ud mod torvet.
I forhallen stod en stor statue af biskop Absalon. Den var oprindeligt udført til den store industriudstilling i København i 1872. Statuen var af gips, og gav anledning til den sætning, som man lidt spøgefuldt brugte som spiritusprøve. Kunne man fejlfrit sige “Bissens bips gipsgebis”, var man ædru!
Samtidig med domhuset, blev der opført et nyt arresthus i Slutterigade.
I 1870’erne begyndte der at være mangel på plads i huset, så man overvejede at flytte rådhuset til en ny placering. Valget faldt på det tidligere halmtorv ved Vester Voldgade, hvor der i 1888 blev afholdt en stor industriudstilling. Det nye rådhus blev indviet i 1905.
Domhuset på Nytorv rummede også lokaler for Københavns Politi, men efter 1. Verdenskrig flyttede det til den nyopførte Københavns Politigård.