Het interieur van het paleis van Pena bestaat uit sierlijke stucwerk, zuilen met meerdere patronen, Moorse gewelfde plafonds en een groot deel van de oorspronkelijke kapel van het klooster. Veel kamers in Pena Palace zijn beschilderd met trompe-l'oeil, een verbazingwekkende schildermethode die de illusie van diepte en gelaagdheid wekt door alleen verf te gebruiken.