El 1905, el palau fou escenari del Diumenge Sagnant, tot i que per aquesta data la família imperial de Nicolau II ja havia optat per fixar la seva residència al palau d'Alexandre que es troba més retirat i més segur al complex de Tsàrskoie Seló, i tan sols tornaven al Palau d'Hivern en ocasions molt especials o de naturalesa formal. Després de la Revolució de febrer de 1917, durant un temps breu, el palau fou la seu del govern provisional rus, liderat per Aleksandr Kérenski. Posteriorment aquell mateix any, el palau fou atacat per un grup de soldats i mariners de l'Exèrcit Roig— la qual cosa fou un acte transcendental per al futur naixement de l'estat soviètic.