In einem Ratsbeschluß am 17. Juni 1946 beschließen die Stadtoberen auf das der Stadt zustehende Nutzungsrecht am Leineschloß zu verzichten, wenn das Land das Gebäude zur Unterbringung des Landtages und der Staatsregierung in Anspruch nimmt.

Daher ist der Landtag heute im Leineschloss untergebracht, einer klassizistischen Schlossanlage, die den Königen von Hannover bis 1866 als Residenz diente. Es befindet sich in der hannoverschen Altstadt am Hannah-Arendt-Platz. Nach der Zerstörung durch die Luftangriffe auf Hannover während des Zweiten Weltkrieges wurde das Schloss von 1957 bis 1962 wieder aufgebaut und erhielt an der östlichen Seite einen Plenarsaal, dessen Entwurf vom Hannoveraner Architekten Dieter Oesterlen stammte. Von 1947 bis 1962 tagte das Landesparlament des 1946 gegründeten Niedersachsen in einem Seitenflügel der Stadthalle Hannover.

Ende Juli 2014 begannen die Baumaßnahmen zur Neugestaltung des Plenarsaals, die im Jahre 2017 abgeschlossen wurden. Im Gebäudeinneren erfolgte nach Lockerung des Denkmalschutzes eine Kernsanierung. Während der Sanierungsarbeiten stellte sich heraus, dass die denkmalgeschützten äußeren Betonwände durch Korrosion marode waren, so dass ihr Abriss erwogen wurde. Der Präsident des Niedersächsischen Landesamtes für Denkmalpflege, Stefan Winghart, hätte einen Abriss akzeptiert, wenn die Granitfassade mit den großen Fenstereinschnitten und den Skulpturen von Kurt Schwerdtfeger wiederhergestellt worden wäre. Die denkmalgeschützten äußeren Betonwände des Landtagsgebäudes wurden für rund eine Million Euro saniert. Am 27. Oktober 2017 wurde das Landtagsgebäude wiedereröffnet.