La costruzione del Palazzo Ducale ha inizio alla fine del XIII secolo quando, in seguito alle vittoria contro Pisa (nel 1284 alla Meloria) e contro Venezia (nel 1298 a Curzola), Genova vedeva accrescere la propria potenza militare ed economica nel Mediterraneo. A quel tempo la città era organizzata in base alla Compagna Communis, che provvedeva alla nomina dei capitani del Popolo. Fino al 1291 però i capitani e gli altri rappresentanti del Comune non disponevano di una sede propria ma erano ospitati nel Palazzo arcivescovile o in vicine abitazioni private appartenenti alle famiglie Doria e Fieschi.
Nel 1291 i capitani del Popolo Corrado Doria e Oberto Spinola acquistarono gli edifici di proprietà dei Doria che si affacciavano sulle odierne salita dell'Arcivescovado e via Tommaso Reggio e tre anni più tardi fu acquistato anche l'adiacente palazzo di Alberto Fieschi, dotato di una torre in seguito detta "Grimaldina", già utilizzato come sede dai capitani del Popolo a partire dal 1272 a causa dell'esilio dell'aristocratico. L'accorpamento portò alla realizzazione del palazzo degli abati, del quale è visibile parte del loggiato su via Tommaso Reggio.
Non esistono testimonianze iconografiche precise dell'aspetto che doveva avere il palazzo in quel periodo, ma secondo la ricostruzione di Orlando Grosso, che ne curò il restauro negli anni trenta del XX secolo, doveva avere una pianta trapezoidale, con il lato sud verso via Tommaso Reggio lungo 44 metri, il lato nord di 50, il lato ovest su salita dell'Arcivescovado di 20 metri e il lato a est di 36 metri. Doveva avere un'altezza complessiva di circa 25 metri suddivisa su tre piani, di cui il piano terra ospitava un porticato mentre sui piani superiori si aprivano delle quadrifore. Al centro del prospetto sud si innalzava la torre Grimaldina di sei piani di altezza.
