L'interno del Palácio Nacional da Pena è caratterizzato da stucchi decorati, colonne a più motivi, soffitti con archi moreschi e gran parte della cappella originale del monastero. Molte camere di Palácio Nacional da Pena sono dipinte con il trompe-l'oeil, un metodo di pittura sorprendente che dà l'illusione della profondità e della stratificazione utilizzando solo la vernice.