La décoration de bâtiments publics avec des sculptures était assez répandu dans l'antiquité grecque et romaine.
En Grèce, la sculpture architecturale confinait au sacré et elle avait une place très particulière dans l'architecture. Ainsi, dans l'ordre dorique, il y avait de nombreux frontons sculptés aux extrémités des temples, des reliefs sur les métopes et des statues aux sommet et dans les coins de chaque fronton. Dans l'ordre ionique, les sculptures sur les frontons sont rares mais il y avait souvent de frises autour de la partie haute des temples.
Les grecs et le romains avaient une approche de la décoration architecturale et de la sculpture profondément liée aux messages que chacune de ces civilisations désirait relayer. Au fil du temps, les sculpteurs antiques ont fait évoluer leur style d'une forme archaïque, puis classique et enfin hellénistique.
Il existe un grand nombre de bâtiments qui étaient ornés de sculptures architecturales : des temples (voir temple grec, temple romain), des amphithéâtres, forums ou monuments funéraires. La finalité de ces sculptures est souvent lié à la commémoration d'un évènement, d'une victoire militaire ou à la célébration d'un personnage. Par exemple, en Grèce, le Trésor des Athéniens commémorait la victoire grecque lors des guerres médiques. De même, les romains ont construit des colonnes et des arches pour célébrer des victoires militaires romaines comme, par exemple, l'Arc de Constantin proche du Colisée.
Le thème dominant dans la sculpture architecturale grecque et romaine est le récit historique. Alors que les romains étaient plus soucieux de documenter et commémorer les évènements contemporains, les Grecs étaient plus préoccupés par la mythologie et les évènements passés. Les récits historiques se retrouvent sur tous les types de structures que ce soit des monuments commémoratifs, tels que les temples, ou des colonnes. Les Grecs représentaient par exemple ces récits historiques dans les Gigantomachies ou les Amazonomachies. Sur le temple de Zeus à Olympie, on trouve un centaure qui est très similaire à celui existant sur le Parthénon sur l'acropole d'Athènes. Inversement, la nature de certains récits historiques romains puise dans la tradition grecque. Par exemple, le monument de Aemilius Paullus à Delphes représente une scène de la bataille de Pydna contre le roi de Macédoine, Persée.
Dans l'art roman ou médiéval, la sculpture n'est pas qu'un procédé décoratif ou ornemental. Elle fait partie intégrante des édifices et reste incorporée à l'architecture avec laquelle elle forme un tout. La sculpture médiévale est donc essentiellement architecturale. L'historien d'art Henri Focillon indique :
« Cette sculpture, quelque complexe, quelque luxuriante qu'elle soit ne déborde jamais. Elle est fortement maintenue, elle est d'accord avec les fonctions constructives et l'ordonnance architecturale, elle fait corps avec la pierre, elle est le mur même, mur décoré combiné avec le mur nu. »
La sculpture est liée à l'architecture car les sculpteurs romans ne connaissaient pas la ronde-bosse. On trouve donc essentiellement des éléments sculptés des chapiteaux des colonnes. On trouve fréquemment des chapiteaux sculptés, dans les cloîtres, églises et cathédrales, au niveau de la nef centrale, les collatéraux mais surtout à la jonction du chœur et du déambulatoire.
La sculpture médiévale est aussi très présente au niveau des façades. Les portails sculptés sont une invention romane. Les blocs qui composent le portail ont généralement été préalablement sculptés avant d'être assemblés.
Comme pour les périodes antérieurs, la sculpture du début de la Renaissance est essentiellement liée à l'architecture. Peu à peu, la sculpture architecturale va laisse la place à une forme de sculpture indépendante et au statuaire qui n'a pas nécessairement de lien avec les constructions.
La Renaissance marque un retour de la sculpture à des formes et thèmes de l'Antiquité, en particulier grecque qui se caractérise par l'utilisation de grandes caractéristiques de ses sculptures (colonne dorique, colonne ionique, colonne corinthienne).