El Alcázar contiene una amplia variedad de mobiliario, pinturas, tapices, armaduras, armas blancas y de fuego, artillería antigua y banderas que rememoran el esplendor de su pasado. Tienen gran interés los aspectos puramente arquitectónicos y decorativos.
El recorrido se extiende a lo largo de más de diez salas, además de la Torre de Juan II y el Patio de Armas. Alberga otras salas dedicadas al Real Colegio de Artillería, mostrando una faceta destacada de la enseñanza, la ciencia y la tecnología de España en el siglo XVIII. Las salas del palacio viejo, de la chimenea, del trono, de la galera, de las piñas, la cámara regia, la sala de los reyes, la del cordón, capilla y sala de armas muestran en su restaurados artesonados, elementos arquitectónicos y fondos todo el esplendor de la fortaleza-palacio y una vista única de la ciudad de Segovia y de sus alrededores desde lo alto de la Torre del Homenaje.
