Первые Дворцы и дома пионеров и школьников в СССР были открыты в 1923-24 в Москве. В 30-е гг. Дворцы и дома пионеров и школьников организованы в Ленинграде, Свердловске, Тбилиси, Киеве, Иркутске и других городах и районах страны. В 1971 в СССР работало свыше 3,5 тыс. Дворцов и домов пионеров и школьников. Кружки, секции, клубы и другие детские творческие коллективы создаются и работают в Дворцах и домах пионеров и школьников с учётом возраста, уровня знаний и интересов детей, местных условий, специфики развития народного хозяйства данного района, города, села и др. Учебно-воспитательная работа (политико-массовая, культурно-просветительная, в области технического и художественного творчества, туристско-краеведческая, экскурсионная, юннатская, военно-спортивная) направлена на воспитание любви и интереса к труду, знаниям, на развитие творческих способностей подростков, на профессиональную ориентацию детей, на развитие самодеятельности и общественной активности школьников.
Кружковая работа строится по примерным программам, утвержденным министерством просвещения СССР и Центральным советом Всесоюзной пионерской организации, и не дублирует школьные программы. Каждый кружок, клуб, секция и др. коллектив (учебная мастерская, лаборатория, ансамбль, оркестр, хор, детский театр) Дворец и дом пионеров и школьников является методической лабораторией для аналогичных детских объединений в школах, в школьных учреждениях по месту жительства пионеров, в лагерях и др. Один из основных принципов кружковой работы в Дворцах и домах пионеров и школьников - "Научился сам - научи товарища".
Дворцы и дома пионеров и школьников организуют и проводят пионерские праздники, слёты, конференции, смотры, конкурсы, выставки детского творчества, олимпиады по предметам школьной программы, спартакиады, военно-спортивные игры, туристские походы и лагеря.
Дворцы и дома пионеров и школьников оказывают методическую помощь в совершенствовании содержания, форм и методов внеклассной и внешкольной работы пионерскому и комсомольскому активу, педагогам, работникам внешкольных учреждений, а также общественникам, организующим досуг детей по месту жительства. С этой целью Дворцы и дома пионеров и школьников совместно с институтами усовершенствования учителей, советами пионерской организации и комитетами комсомола организуют семинары, клубы, университеты актива, лагерные сборы, методические объединения для педагогов и родителей по различным направлениям учебно-воспитательной работы, подготавливают методическую литературу и др.
За успешную работу по коммунистическому воспитанию подрастающего поколения Московский, Ленинградский и Тбилисский дворцы пионеров и школьников награждены орденами Трудового Красного Знамени.
Вначале Дворцы и дома пионеров и школьников размещались главным образом в переоборудованных для этих целей особняках и дворцах (Дворец пионеров в бывшем Аничковом дворце в Ленинграде, 1937, архитектор А. И. Гегелло, Д. Л. Кричевский). В начавшемся с середине 1930-х гг. строительстве новых зданий для Дворцов и домов пионеров преобладали подражания формам дворцовой архитектуры прошлых эпох. Лишь с конца 1950-х гг. на основе использования современной строительной техники, конструкций и материалов появились новаторские образцы этого типа зданий, объёмно-планировочное решение и внешний облик которых наиболее полно соответствует социальному назначению Дворцов и домов пионеров и школьников (крупнейший в СССР, построенный на средства комсомола Дворец пионеров и школьников на Ленинских горах в Москве, 1959-63, архитекторы И. А. Покровский, Ф. А. Новиков, В. С. Егерев, В. С. Кубасов, Б. В. Палуй, М. Н. Хажакян, инженер Ю. И. Ионов и др.; Дворец пионеров в Киеве, 1965, архитекторы А. М. Милецкий, Э. А. Бильский и др.). Структура современных Дворцов и домов пионеров и школьников, малоэтажных в силу специфики работы с детьми, слагается из отдельных функциональных зон и групп помещений в соответствии с характером проводимой работы (политико-массовой, юннатской, в области технического и художественного творчества и др.). Наличие разнообразных по назначению и оборудованию помещений определяет сложную, расчленённую форму многих зданий Дворцов и домов пионеров и школьников, с обособлением каждой функции в самостоятельный объём (т. н. блочный тип). В зданиях Дворцов и домов пионеров и школьников коридорного типа различные помещения располагаются вдоль коридора, окружающего, как правило, внутренний дворик. Большая роль во Дворце и доме пионеров и школьников принадлежит синтезу искусств. Единое целое с композицией здания Дворца и дома пионеров и школьников образует планировка прилегающего участка с площадью парадов, игровыми и спортивными площадками и др. сооружениями.
В 1932 постановлением ЦК ВКП(б) Пионерская организация была реорганизована, а пионерская деятельность фактически превратилась в составную часть воспитательной школьной работы. В годы Великой Отечественной войны важную роль в деятельности Пионерской организации сыграло Тимуровское движение. Затем на протяжении нескольких десятилетий Всесоюзная пионерская организация СССР имени В.И. Ленина решала задачи коммунистического воспитания подрастающего поколения. Её деятельность приобрела массовый централизованный характер, сопровождалась общесоюзными кампаниями, смотрами, военизированными играми "Зарница", "Орлёнок", "Марши пионерских отрядов" ("Моя Родина - СССР") и во многом отличалась формализмом и декларативностью. Вместе с тем в Пионерской организации накоплен позитивный опыт внешкольной воспитательной работы с детьми (например, деятельность ряда дворцов и домов пионеров, пионерских лагерей, в том числе всесоюзного пионерского лагеря "Артек" и всероссийского пионерского лагеря "Орлёнок" и др.).
С середины 80-х годов предпринимались попытки реформировать Пионерскую организацию, однако детская и юношеская организация в прежнем масштабе не была создана. С октября 1990 преемником Пионерской организации является Союз пионерских организаций - Федерация детских союзов.