Le toit mansardé, caractéristique déterminante de la conception du Second Empire, a évolué depuis le XVIe siècle en France et en Allemagne et a souvent été utilisé dans l’architecture européenne des XVIIIe et XIXe siècles. Son apparition aux États-Unis était relativement rare au 18ème et au début du 19ème siècle (Mount Pleasant à Philadelphie a un exemple de toits mansardés primitifs sur ses pavillons latéraux). Au Canada, en raison de l’influence française au Québec et à Montréal, le toit mansardé a été plus communément vu au 18e siècle et utilisé comme caractéristique de conception et n’est jamais complètement tombé en disgrâce. La première résidence privée de style Second Empire au Canada anglais qui a été construite avec un toit mansardé était pour le droguiste commercial et spéculateur foncier Tristram Bickle entre 1850 et 1855.
Ce n’est qu’au milieu du XIXe siècle que l’on trouve l’origine de l’architecture du Second Empire aux États-Unis et au Canada. Une série de projets et d’événements majeurs de l’urbanisme et du design français a inspiré l’architecture du Second Empire. La rénovation de Paris par Haussmann sous Napoléon III dans les années 1850 et la création d’ensembles architecturaux baroques utilisant des toits mansardés et des ornements élaborés ont donné l’impulsion au développement et à l’émulation du style aux États-Unis. Le travail d’Haussmann visait à rénover les quartiers médiévaux en décomposition de Paris par la démolition en gros et la nouvelle construction de paysages de rues aux lignes de corniche uniformes et à la cohérence stylistique, un ensemble urbain qui a impressionné les architectes et les designers du 19ème siècle. En outre, la reconstruction du palais du Louvre entre 1852 et 1857 par les architectes Louis Visconti et Hector Lefuel a été largement médiatisée et a servi à fournir un vocabulaire d’ornement architectural baroque élaboré pour le nouveau style. Enfin, l’Exposition Universelle de 1855 a attiré touristes et visiteurs à Paris et a présenté la nouvelle architecture et l’urbanisme de la ville, un événement qui a porté le style à l’attention internationale. Ces développements concourent à susciter l’intérêt pour le design sous le Second Empire aux États-Unis, en particulier chez les francophiles et ceux qui s’intéressent à la mode française, puis sous l’impulsion de l’impératrice Eugénie dont les goûts influencent les vêtements, les meubles et la décoration intérieure. Malgré l’historicisme de l’ornementation, l’architecture du Second Empire était généralement considérée comme « moderne » et hygiénique par opposition aux styles néo-italiens et néo-gothiques qui écoutaient la Renaissance et le Moyen Âge.
L’architecte Detlef Lienau, né en Europe et formé, qui a étudié l’architecture à Paris et a émigré aux États-Unis en 1848, est crédité de la conception de la première maison du Second Empire aux États-Unis, la Hart M. Schiff house à New York, construite en 1850. Lienau est resté l’un des principaux concepteurs de maisons du Second Empire, concevant le manoir Lockwood-Matthews à Norwalk, Connecticut (conçu en 1860). Malgré l’œuvre de Lienau, le Second Empire n’a pas supplanté les styles dominants des années 1850, Italianisants et néogothiques, et n’est resté associé qu’à des mécènes particulièrement riches. La première grande structure du Second Empire conçue par un architecte américain était la galerie de James Renwick, aujourd’hui la Renwick Gallery conçue pour William Wilson Corcoran (1859-1860). La galerie de Renwick a été l’un des premiers grands bâtiments publics de ce style, et son accueil favorable a favorisé l’intérêt pour le design du Second Empire. Ces premiers bâtiments présentent une affinité étroite avec les conceptions de style élevé trouvées dans la nouvelle construction du Louvre, avec des pierres de taille, des éléments sculptés et des sculptures, une forte division entre la base et le piano nobile, des toits pavillonnaires et des pilastres.
Le déclenchement de la guerre de Sécession a limité la construction de nouvelles constructions aux États-Unis, et c’est après la fin de la guerre que le Second Empire s’est finalement imposé dans le design américain. Les architectes Alfred B. Mullett, qui était architecte superviseur pour le département du Trésor, et John McArthur, Jr. un concepteur majeur de bâtiments publics au milieu de l’Atlantique, ont contribué à populariser le style pour les bâtiments publics et institutionnels. Mullet, en particulier, qui a favorisé le style, a été responsable de 1866 à 1874 de la conception des bâtiments publics fédéraux à travers les États-Unis, répandant le Second Empire comme idiome stylistique à travers le pays. Ses bâtiments publics massifs et coûteux à Saint-Louis, Boston, Philadelphie, Cincinnati, New York et Washington D.C., qui suivait de près les précédents établis par la construction du Louvre avec de grands toits mansardés et des niveaux de colonnes superposées, a fait forte impression sur les architectes des villes aux nouveaux designs Mullett. En raison de sa première apparition majeure dans les bâtiments publics, le Second Empire est rapidement devenu le style dominant pour la construction de grands projets publics et de bâtiments commerciaux. Ironiquement, les bâtiments dans le style construit aux États-Unis étaient souvent plus proches de leurs racines du 17ème siècle que des exemples du style trouvé en Europe.
En raison des dépenses liées à la conception de bâtiments avec le niveau de détails élaborés que l’on trouve dans les exemples européens et publics, l’architecture résidentielle du Second Empire a d’abord été reprise par de riches hommes d’affaires. Comme la Guerre civile avait provoqué un boom de la fortune des hommes d’affaires du Nord, le Second Empire était considéré comme le style idéal pour démontrer leur richesse et exprimer leur nouveau pouvoir dans leurs communautés respectives. Le style s’est diffusé par les publications de dessins dans des livres de motifs et a adopté l’adaptabilité et l’éclectisme que l’architecture italienne avait lorsqu’elle était interprétée par une clientèle plus bourgeoise. Cela a amené les maisons plus modestes à s’écarter de l’ornementation trouvée dans les exemples français au profit d’une ornementation américaine plus simple et plus éclectique qui avait été établie dans les années 1850. En pratique, la plupart des maisons du Second Empire suivaient simplement les mêmes motifs développés par Alexander Jackson Davis et Samuel Sloan, le plan symétrique, le plan en L, pour le style italianisant, ajoutant un toit mansardé à la composition. Ainsi, la plupart des maisons du Second Empire présentaient les mêmes caractéristiques ornementales et stylistiques que les formes italiennes contemporaines, ne différant que par la présence ou l’absence d’un toit mansardé. Le Second Empire était également un choix fréquent de style pour la rénovation de maisons anciennes. Souvent, les propriétaires de maisons italiennes, coloniales ou fédérales ont choisi d’ajouter un toit mansardé et des éléments ornementaux français pour mettre à jour leurs maisons à la dernière mode.
Alors que les architectes américains et canadiens se rendent de plus en plus nombreux à étudier à Paris à l’École des Beaux-Arts, le Second Empire prend de l’importance en tant que choix stylistique. Les architectes canadiens ont profité de la présence d’une importante population francophone dans la province de Québec qui a été éduquée pendant des siècles dans les styles français, comme en témoigne le Grand Séminaire (1668-1932) avec son design colonial français de la Renaissance tardive (ville de Québec). Parmi les bâtiments des architectes américains qui se sont rendus à Paris, l’architecte H.H. Richardson a conçu plusieurs de ses premières résidences dans le style, « preuve de sa scolarité française ». Ces projets incluent la maison Crowninshield (1868) à Boston dans le Massachusetts, le H. H. Richardson House (1868) à Staten Island, New York, et la William Dorsheimer House (1868) à Buffalo, New York. Château-sur-Mer, sur Bellevue Avenue, à Newport, Rhode Island, a été rénové et redécoré pendant l’âge d’or des années 1870 par Richard Morris Hunt dans ce style. Cependant, cette étude, ainsi que les événements historiques, se sont avérés être la perte du style, bien que des bâtiments du Second Empire aient continué à être construits jusqu’à la fin du XIXe siècle. La chute de Napoléon III et du Second Empire en 1870 et la défaite française dans la guerre franco-prussienne ont attisé l’intérêt pour les styles et les goûts français. De plus, aux États-Unis, l’extravagance d’Alfred Mullett dans ses conceptions, le gaspillage d’argent et le scandale de son association avec des hommes d’affaires corrompus, ont conduit à sa démission en 1874 de son poste d’architecte superviseur, un développement qui a nui à la réputation du style. Enfin, alors que de plus en plus d’architectes passaient du temps à Paris parmi les principaux exemples de l’architecture française, leur style a évolué au profit d’une fidélité plus étroite aux conceptions françaises contemporaines, conduisant au développement du classicisme des Beaux-Arts aux États-Unis.
Le Second Empire a été remplacé par le renouveau du Style Queen Anne et de ses sous-styles, qui ont connu une grande popularité jusqu’au début de « l’Ère du Renouveau » dans l’architecture américaine juste avant la fin du XIXe siècle, popularisé par l’architecture à l’Exposition universelle de Chicago en 1893.