Het Palácio Nacional de Mafra werd in 1717 begonnen door koning João V van Portugal ter vervulling van een gelofte om een erfgenaam te krijgen van zijn Habsburgse koningin, Maria Anna van Oostenrijk. Hun dochter Maria Bárbara, de toekomstige koningin van Spanje, was in 1711 geboren en de koning hield zijn belofte op buitengewone schaal. De architect was Johann Friedrich Ludwig (João Frederico Ludovice), een in Duitsland opgeleide juwelier en architect die in Rome onder Carlo Fontana had gewerkt en een laat-Romeinse barokke stijl naar de kalksteenheuvels van Estremadura bracht.
De bouw duurde tot in de jaren 1750, met naar verluidt 52.000 arbeiders op het hoogtepunt en 1.383 gedocumenteerde dodelijke slachtoffers. Het complex werd bijna volledig gefinancierd door de Braziliaanse goudcyclus — de alluviale diamanten en goud van Minas Gerais die Portugal kortstondig de rijkste kroon van Europa maakten. De basiliek werd ingewijd in 1730, op tijd voor de verjaardag van de koning. De 220 meter lange hoofdgevel omsluit een plattegrond van 38.000 m² met 1.200 kamers, 4.700 deuren en ramen, twee klokkentorens met een carillon van 92 klokken en een enkele basiliekk koepel.
Drie kenmerken zijn uniek. Het eerste zijn de zes historische pijporgels van de basiliek — gebouwd tussen 1792 en 1807 door António Xavier Machado e Cerveira en Joaquim António Peres Fontanes volgens een specificatie die het mogelijk maakt alle zes samen te bespelen als één enkel instrument van 30.000 pijpen. Het tweede is de barokke bibliotheek, 88 meter lang, met 36.000 in leer gebonden volumes uit de 14e tot de 19e eeuw, waar een kolonie kleine vleermuizen (Pipistrellus en Plecotus soorten) ongestoord blijft omdat ze de insecten eten die anders de boeken zouden opeten. Het derde is de Tapada de Mafra — een 1.200 hectare ommuurd jachtpark achter het paleis, het grootste ommuurde koninklijke jachtreservaat in Europa, nog steeds de thuisbasis van edelherten, wilde zwijnen en Spaanse damherten.
Het 'Koninklijk Gebouw van Mafra — Paleis, Basiliek, Klooster, Cerco Tuin en Jachtpark' werd in 2019 ingeschreven op de UNESCO Werelderfgoedlijst. Het complex komt voor in José Saramago's roman uit 1982, Baltasar en Blimunda, die het leven van de arbeiders die het bouwden dramatiseert en Saramago de literaire erkenning opleverde die leidde tot zijn Nobelprijs in 1998.