Stueetagen
Stengangen, der løber langs slottets østfacade, giver adgang til salene i hver ende samt til trappetårnet. Stengangen har et bevaret stukloft fra ca. 1615, den sydlige tredjedel er dog fra 1705, hvilket kan aflæses i et stilskifte i dekorationerne.
Vinterstuen mod nord er fuldt paneleret og udfyldt med nederlandske malerier, der er bevaret fra Christian IV’s tid. Mellem malerierne ses udskårne joniske søjler i træ, hvis postamenter er dekoreret med vrængemasker. Den store kamin ved nordgavlen krones af et rigt udsmykket topstykke med Christian IV’s monogram og årstallet 1615. Loftet er ligeledes paneleret med store malerier, og her er motiverne hentet fra den olympiske gudeverden. Loftet er fra samme periode som rummets vægge, men blev i 1705 flyttet ned fra salen ovenover. Gulvet er belagt med sorte, hvide og grå marmorfliser, og i gulvet ses lydkanaler til rummet i kælderen nedenunder, hvorfra ”usynlige” musikanter kunne underholde og imponere de besøgende.
I direkte forbindelse med Vinterstuen i tårnkammeret ligger Christian IV’s Skrivestue. Her ses også et rigt paneleret loft med indfattede malerier. Også i vindues- og brystpanelerne, samt i døren, er der indfældede malerier. Den lille hjørnekamin i mangefarvet marmor er dekoreret med Christian IV’s monogram i en bruskbarok ramme, støttet af små putti. Rummet er i sin helhed velbevaret fra begyndelsen af 1600-tallet. De grønne silketapeter med påtrykte guldornamenter er dog lidt senere, fra omkring 1700.
I forbindelse med Vinterstuen langs vestfacaden ligger Christian IV’s Sengekammer, der blev indrettet omkring 1615. I 1660’erne blev sengekammeret overladt til dronningen, Sophie Amalie, som lod de panelerede vægge dekorere i den kinesiske stil, vi ser i dag. Rammerne er malet i imiteret skildpaddeskjold med sølvdetaljer, og panelfelterne står i grøn lak med stregtegninger af asiatiske motiver i guld. Mellem vinduerne mod vest ses en rigt udsmykket sandstenskamin bemalet som ædle stensorter. Gulvet er lagt med sorte og hvide marmorfliser, der blev flyttet hertil fra Frederiksberg Slotskirke i 1800-tallet. Stukloftet og malerierne er bevaret fra Christian IV’s tid, dog på nær det midterste maleri, som blev erstattet under Sophie Amalie. Malerierne forestiller jordens, himlens og havets guder.
Direkte forbundet med Sengekammeret, i det lille tårnkabinet, ligger Christian IV’s toilet. Rummet har et bevaret stukloft fra opførelsestiden og på væggene håndmalede hollandske kakler fra 1705. Lokumsbrættet er formentlig landets ældste.
Bag Store Tårn ligger Det Mørke Værelse, der blev indrettet til Frederik IV og dronning Louise som fælles sovegemak omkring 1705. Stukloftet er bevaret fra Christian IV’s tid, men panelerne, marmorkaminen samt silketapeterne i skiftevis røde og hvide baner med kapper er bevaret fra soveværelsets oprettelse.
Havestuen i Store Tårn står i store træk bevaret fra samme periode som Det Mørke Værelse. Det indlagte gulv er af eg og nød, loftet er dekoreret med stuk, og panelerne er marmorerede. Væggene er beklædt med nyere, rød-/ hvidstribede silketapeter med kapper, genskabt efter forbillede fra 1700-tallet.
Marmorgemakket blev af Frederik III indrettet i sit nuværende udseende omkring 1668. Rummet fremstår i en pompøs barokstil. Gulvet er lagt med baner af sorte og hvide kvadratiske fliser, på langs og på tværs af rummet. Mellem disse baner ligger kvadrater af mosaikfliser i fire forskellige farver/stentyper. Mosaikken er lagt i et gittermønster. Væggene er beklædt med flerfarvet stukmarmor fra gulv til loft, og er inddelt i felter mellem adskillige pilastre – ligeledes i stukmarmor. Mellem pilastrene på indervæggen ses våbnerne for Danmark, Norge og Kalmarunionen udført i stærke farver på lyse felter, alt i stukmarmor. I det barokke stukloft ses fire indfældede malerier, der forestiller putti, som kommer svævende ned fra himlen med regalierne: kronen, scepteret, sværdet og rigsæblet. I hjerteformede felter udenom ses de enkelte våbenmærker fra kongevåbenet. Den nordlige dør er bemalet med Christian V’s monogram på et lyst felt. Væggen mellem Det Mørke Værelse og Marmorgemakket er væsentlig tykkere end de øvrige skillevægge, hvilket afslører den som en rest af gavlen fra det allerførste lystslot fra 1606.
I den sydlige ende af stueetagen er en større sal, der i dag betegnes som Christian V’s gemak eller Kongens Gemak. Interiøret er sammensat af elementer fra forskellige tidsperioder. I loftet sidder et stort, perspektivisk maleri fra Christian IV’s tid omgivet af en frise af panelværk med mindre malerier og til slut en malet bort. Ved sydgavlen ses en stor marmorkamin i spraglet marmor. Væggene er beklædt med farvestrålende røde gobeliner. Gulvet er lagt med grå marmorfliser, der er flyttet hertil fra Frederiksberg Slotskirke.
1. sal
1. sal er inddelt i adskillige mindre gemakker med tilnærmet symmetri på hver side af Rosen i midten. Langs østfacaden ligger smalle gangarealer, og langs vestfacaden ligger større og mindre værelser en suite. Ruminddelingen stammer fra Frederik IV, men interiørerne er i udstrakt grad et resultat af slottets indretning til museum. Interiørerne er generelt sammenbragt af museet og består af bl.a. gobeliner, gulve og loftsmalerier fra forskellige perioder, herunder en del fra Frederiksberg Slot og Prinsens Palæ.
Rosen er et kvadratisk forrum, i dag indrettet med loftsmalerier og et indlagt gulv hentet hertil fra Frederiksberg Slot. Gulvet er beskyttet af et nyere parketgulv ovenpå, men fritlagt i en cirkel på midten. Fra Rosen er der adgang til Spejlkabinettet i Store Tårn. Her er både vægge og loft dækket af spejlglas fra slutningen af 1600-tallet. I det indlagte gulv er der også udlagt en stor oval spejlflade. Det lille tilstødende kabinet står uden beklædning på væggene, men har bevarede bemalinger i loftet.
Den nordlige gavlsal står nogenlunde bevaret fra Frederik IV’s tid omkring 1724 med trægulv, gobeliner på væggene og et farverig loft af bemalede tavler.
Det nordlige tårnkammer, kaldet Prinsessens lakerede kabinet, står bevaret som det blev indrettet i 1660’erne. Det fuldt panelerede rum er dekoreret med relieffer i sort lak og forgyldninger med indsatte turkiser og perlemor.
De tre værelser langs vestfacaden syd for Rosen har klassicistiske detaljer i lofter, dørindfatninger og vægbemalinger.
En sidste interessant detalje på 1. sal gælder lofterne i gavlværelserne mod både nord og syd. De panelerede lofter med bemalede tavler sad oprindeligt sammen i ét samlet loft, hvor de nu er fordelt på tre. Dette samlede loft sad i festsalen på Christian IV’s første lille lysthus, som blev opført i haven omkring 1606-07, og lofterne er således det ældste bevarede inventar på hele Rosenborg.
2. sal
På 2. sal ligger foruden de tre tårnkamre kun Riddersalen, et rektangulært højloftet og overdådigt udsmykket rum. Loftet er et fladbuet stukloft opsat omkring 1705 og er bl.a. udsmykket med fire store relieffer. Reliefferne forestiller vigtige politiske begivenheder i Frederik IV’s regeringstid. Midt i loftet ses et relief af rigsvåbnet, bemalet i klare farver og omgivet af Elefant- og Dannebrogordenen. Fire loftsmalerier viser regalierne. På gesimserne over gavlvinduerne sidder fire næsten helt frie figurer, der forestiller de fire verdensdele.
På væggene hænger tolv store gobeliner, der viser Christian V’s sejre i Skånske Krig. Gobelinerne blænder en del af vinduerne. Vinduesnicher og endevægge er beklædt med marmorerede paneler, og midt på hver endevæg står en stor overdådigt udsmykket marmorkamin. Gulvet er nyere og er udført i hvid, sort og rød marmor.
I Store Tårn ligger Regalieværelset, hvis interiør stammer fra istandsættelser i 1700- og 1800-tallet. Væggene er fuldt panelerede og malet hvide med forgyldte profileringer. Loftet er stuk, og gulvet står i sort og hvid marmor. To indbyggede skabe i muren, der blev indrettet under Christian V til at opbevare regalierne og de øvrige kongelige kostbarheder, er bevaret fra slutningen af 1600-tallet.
I de to tårnværelser mod øst ligger Glas- og Porcelæns-kabinetterne. Glaskabinettet er indrettet af Frederik IV i 1713-14 til udstilling af hans venetianske glassamling, og rummet står fuldstændigt bevaret i dag med originale forgyldte hylder og konsoller. Porcelænskabinettet er nyere, indrettet i 1860’erne som en pendant til glaskabinettet. I samme familie som disse to udstillingsrum hører også bronzeværelset i tårnværelset på 1.sal, der er indrettet omkring 1880 i empirestil.
Kælder og skatkammer
Rosenborgs kælderrum er indrettet til udstilling. I indgangsrummet ses en massiv jerndør ind til kammeret under Store Tårn. Døren er bærer årstallet 1681. I den nordlige kælderdel ligger to ensartede rum med hvidkalkede krydshvælv og en sandstenssøjle centralt i hvert rum. I det nordlige af disse to rum ses lydkanalerne, der går op gennem gulvet til Vinterstuen. I den sydlige del af kælderen er et større kalket kælderrum med tøndehvælv, i dag kaldet Det Grønne Kabinet. Vest for Det Grønne Kabinet fører en trappe ned i det underjordiske skatkammer, der er opført i 1970’erne. Skatkammeret har form som tre sekskantede rum, i let forskudte niveauer. Rummene er opført i beton.
Tagetage og tårnkamre
Tagrummet fremstår med rå tømmerkonstruktioner. Konstruktionen er original, men suppleret med nyere tømmer. Indskudt mellem tagetage og Riddersal, tilgængeligt fra trappetårnet, ses spor efter den såkaldte Trompeterstol, hvor musikanter kunne sidde og spille for Riddersalens gæster. Tårnværelserne bruges af museet til opmagasinering. Det rummer også diverse trapper og detaljer af ældre dato.