Een weg door het park en vier 18e -eeuwse standbeelden door J. B. Boudard leidde naar de Ducal Residence.Gemaakt door Vignola in de 16e eeuw voor Ottavio Farnese, werd het later getransformeerd en vergroot door Ennemond Petitot in de 18e eeuw door vier hoekpaviljoenen toe te voegen.
Het paleis, dat tegenwoordig de kantoren van de Carabinieri herbergt, is frescoed in de manistische stijl met stucwerk in de 18e eeuw.Een monumentale trap leidt naar de Sala Degli Uccelli of Bird Room, genoemd naar de stucwerkdecoratie door Benigno Bossi die 224 vogels van verschillende soorten vertegenwoordigen tegen het blauwe vat-gewelfde plafond.
De Sala di Alcina bevat het oudste fresco in het paleis, een cyclus die dateert uit 1568 op basis van boek VII van Orlando Furioso.De Sala del Bacio of Room of Kiss werd waarschijnlijk frescoed door Bertoja na 1570, die inspiratie putte uit Orlando Innamorato door Boiardo.Er is ook een kleinere sala di erminia en een sala dell'amore, die vrijwel zeker werd ontworpen door Agostino Carracci in 1601, hoewel hij alleen de scènes uitvoerde die de allegorieën van liefde weergeven.