Das Innere des Pena-Palastes zeigt kunstvolle Stuckarbeiten, vielgliedrige Säulen, Decken mit maurischen Bögen und einen Großteil der ursprünglichen Klosterkapelle. Viele Räume im Pena Palace sind im Trompe-l'oeil-Stil bemalt. Das ist eine erstaunliche Maltechnik, die die Illusion von Tiefe und Schichtung erzeugt, während nur Farbe verwendet wird.