Antes de tener como sede el actual palacio municipal (en el exconvento de las Monjas Recoletas Agustinas), el ayuntamiento de Oaxaca de Juárez operó en distintos lugares de la ciudad de Oaxaca.
Aunque la autoridad local también pasó por diversos cambios, pues antes de ser el municipio de Oaxaca de Juárez (nombre que tiene desde el 10 de octubre de 1872) fue primero un destacamento de soldados aztecas que se establecieron en 1486 y que se conoció como Huaxyacac, después como Guajaca, también fue Segura de la Frontera, Antequera, la Villa de Antequera, Ciudad de Antequera hasta su nombre actual: Oaxaca de Juárez.
Según el portal Destinos México, la primera sede de la autoridad local fue la casa consistorial que se construyó en 1576 en el lugar que ahora ocupa el Palacio de Gobierno. Aunque la construcción fue renovada en los siglos XVII y XVIII, también resultó afectada por los sismos de 1787 y 1801. El actual Palacio de Gobierno y sede del ejecutivo estatal se construyó entre 1832 y 1884.
Otro de los inmuebles que albergó al actual ayuntamiento capitalino es el que ahora ocupa el Museo de los Pintores Oaxaqueños, sobre la avenida de La Independencia. En un documento sobre la historia de este inmueble, la Secretaría de las Culturas y Artes de Oaxaca señala que tal construcción tuvo las oficinas del ayuntamiento hasta el año 1992.
Igualmente, la autoridad municipal tuvo algunas de sus dependencias en otras construcciones como la que ocupa desde el año 2003 la biblioteca Henestrosa o el ex convento de Santa Catalina de Siena, este último donde opera el hotel Quinta Real.
Sobre la casa en que se encuentra la biblioteca, en la calle Porfirio Díaz 115, la Fundación Alfredo Harp Helú señala que las oficinas del ayuntamiento estuvieron ahí a partir de 1989.
Del ex convento de Santa Catalina, el investigador Guillermo Rangel Rojas cuenta en su serie “Oaxaca, la historia jamás contada”, que fue en 1862 cuando el entonces presidente de la República, Benito Juárez, cedió este bien al municipio para ser usado como cárcel y oficinas. Sin embargo, las monjas fueron desalojadas para dar paso a ese nuevo uso. De acuerdo con Rangel Rojas, el inmueble se hizo cárcel y el ayuntamiento comenzó a adaptar el ex convento en 1873.
Como este sitio, el municipio tuvo la comisaría de la policía en la Real Alhóndiga de Antequera hasta el año 2000, de acuerdo con datos del boletín de la Fundación Alfredo Harp Helú sobre la restauración de ese sitio.
Sobre la sede actual del ayuntamiento, una placa en el ex convento de Monjas Recoletas señala que desde el 20 de agosto de 1992 opera ahí el palacio municipal. Aunque antes fue el Hospicio de la Vega, Escuela de Artes y Oficios, Escuela Correccional, Escuela Normal Mixta y también sede de otras oficinas del gobierno estatal.
