Das Historische Grüne Gewölbe, ein prunkvolle Museum, geht auf Friedrich August II "August den Starken" zurück. Mit dieser Ausstellung wollte er vor Staatsgästen und hochrangigen Besuchern sein Reichtum und seine Macht präsentieren. Seit 2006 ist es im Erdgeschoss des Schlosses wieder zu besichtigen. In den rekonstruierten Renaissance- und Barockräumen werden ca. 3.000 Exponate gezeigt. Sein Zugang ist nur mit einem im Vorverkauf erworbenen Zeitticket möglich.
Das Neue Grüne Gewölbe, seit 2004 in der ersten Etage, zeigt in 200 Vitrinen als modernes Schatzkammer-Museum fast 1100 Kunstschätze aus drei Jahrhunderten. Der berühmte Tischaufsatz "Hofstaat zu Delhi" und die Zierschale "Bad der Diana" von Hofjuwelier Dinglinger gefertigt, der Kirschkern mit 185 Gesichtern oder den Dresdner Grünen Diamant, der Größte, der jeweils gefunden wurde, können besichtigt werden.
Im Kupferstich-Kabinett, einem Kunstmuseum für Zeichnungen, druckgraphische Werke und Photographien, sind berühmte Zeichnungen und graphische Blätter von Albrecht Dürer, Rembrandt, Michelangelo und Casper David Friedrich und Picasso zu sehen. Im dreimonatigem Turnus sind Wechselausstellungen.
Die Rüstkammer umfasst historische Waffen, Kleider, Rüstungen und Bildnisse vom 15. bis zum 18.Jahrhundert. Die Sammlung hat 10.000 Kunstgegenstände. Einen Schwerpunkte bilden die Hieb- und Stichwaffen mit etwa 2.200 Stück sowie ca. 3.000 historischen Feuerwaffen.
Die Türckische Cammer umfasst die osmanische Sammlung der Rüstkammer. Sie zählt mit ihren mehr als 600 Objekten auf 750 Quadratmetern zu den ältesten und weltweit bedeutendsten Sammlungen osmanischer Kunst außerhalb der Türkei. Aufgrund ihrer Teilnahmen an den Türkenkriegen, ihrer Sammelleidenschaft und ihrer Machtdarstellung trugen die sächsischen Kurfürsten vom 16. bis zum 19. Jahrhundert legendäre Schätze an Waffen, Bekleidung und Ausrüstungsgegenstände zusammen.
Im Georgenbau ist die neue Dauerausstellung "Weltsicht und Wissen um 1600" seit 2016 geöffnet. Sie zeigt Kunstwerke der Spätrenaissance und Stücke aus der Dresdner Kunstkammer, die 1560 vom sächsischen Kurfürsten August eingerichtet wurde. Auf ca. 600 Quadratmetern werden Kabinettschränke, Musikinstrumente, Brettspiele, Gemälde, Waffen, Goldschmiedearbeiten, Werkzeuge und Gartengeräte sowie Exotica gezeigt.
