Místodržitelský letohrádek je výrazná romantická stavba, která ční nad Stromovkou či vítá její návštěvníky vstupující jedním z vrchních vstupů, neboli přesněji tím, umístěným vedle velvyslanectví Ruské federace.
Vznik jakési stavby na tomto místě je obestřen tajemstvím. Existují tvrzení, které sem umisťují opevněný lovecký hrádek založený Přemyslem Otakarem II. S jistotou až víme, že za panování Vladislava II. Jagellonského zde došlo k výstavbě či přestavbě loveckého zámečku. Ten byl postaven ve stylu vladislavské gotiky a také slouží za základ dnešní stavby. Připomínkou na majitele této stavby je lev umístěný na sloupu zakončujícím schodiště ve věži (také pozůstatek této gotické stavby), který drží znak s monogramem panovníka. Během vlády císaře Rudolfa II., kterému Stromovka vděčí i za rozestavění Císařského mlýna, tento letohrádek byl také upraven a rozšířen a půdorysy stavby, kterou obdivujeme dnes, pochází právě z tehdejší doby. Na rozdíl od mnoha jiných staveb kolem Prahy, Místodržitelský letohrádek neutrpěl během třicetileté války. Určitě významnou roli v tom hrál i fakt, že sloužil jako ubytování pro generála obléhajících švédských vojsk. Válečné konflikty z doby bojů o dědictví rakouské také stavbu nijak nepoškodily. Odskákaly si ji jen stromy, které lemovaly alej spojující letohrádek s Hradem, i když tehdy stavba již byla na naprostém okraji zájmů. K další a vlastně i poslední přestavbě letohrádku došlo až na začátku devatenáctého století, kdy se měl stát sídlem nejvyššího purkrabího. Tehdy byla mimo jiné Královská obora zpřístupněna veřejnosti. Přestavbu vedl architekt Jiří Fischer. Inspiroval se anglickou novogotikou a během jeho prací Místodržitelský letohrádek měl upravené průčelí a interiéry. Název stavby je relativně nového data. Pochází on z poloviny devatenáctého století, kdy byl propůjčován místodržícím, jako jejich letní sídlo. Dnes obyčejný návštěvník Stromovky může obdivovat letohrádek de facto jen zvenčí. Slouží on jako oddělení časopisů pro Knihovnu Národního muzea. Vedle něj se může samozřejmě pokochat krásným výhledem na údolí Vltavy a Tróju, ale také se zde nachází zajímavé sluneční hodiny z konce sedmnáctého století, přenesené v roce 1933 ze zahrady před letohrádkem.