Bangunan sayap timur dibangun pada 1870 bersamaan dengan pembangunan sayap barat. Perubahan fungsi gedung utama secara keseluruhan sebagai rumah dinas sekaligus tempat kerja Residen Surabaya pada saat itu membutuhkan penambahan ruang akibat bertambahnya fungsi dan penghuni Grahadi secara keseluruhan. Penambahan bangunan pendukung di sisi sayap timur difungsikan sebagai tempat bagi kepala dan pegawai urusan rumah tangga residen serta sejumlah kusir kereta. Sebelum direnovasi bangunan sayap timur berbentuk limasan dengan tambahan atap pada koridornya. Renovasi terakhir pada bangunan sayap timur ini dilakukan pada tahun 2014 dengan mengganti rangka kayu penyangga atap koridor menggunakan beton serta merubah bentuk atap koridor menjadi datar seperti saatini. Pada bangunan sayap timur tidak ada perubahan yang signifikan terhadap fasad serta ruang-ruangnya karena fungsinya hingga saat ini sebagai ruangan rumah tangga, gudang, serta pada ujungselatan difungsikan sebagai pos penjagaan.
