Los espacios del Alcázar están ambientados con muebles, utensilios domésticos, joyas, pinturas y otros objetos pertenecientes, en la planta baja, a la época en la que el Castillo fue habitado por los emperadores Maximiliano y Carlota (1864-1867); y en la planta alta, a la época en la que el presidente Porfirio Díaz y su esposa Carmen Romero Rubio ocuparon el edificio como casa de veraneo (1883-1910).

Además de las habitaciones ambientadas, en esta área del Castillo se encuentra una sala dedicada a la Batalla de Chapultepec (1847). En los exteriores destacan el Caballero Alto y los jardines diseñados a partir de las descripciones que se hicieron del jardín durante la época de Maximiliano.