El palacio de Carlos V rompe el orden laberíntico y hermético del conjunto, para contarnos, con pocas sutilezas, un discurso al poder. Las obras las inicia, en el 1527, el arquitecto de formación renacentista Pedro Machuca, y tanto los relieves de las fachadas como las propias formas del palacio, son una exaltación del poder imperial. Incluida la figura del mismo Hércules, de quien incluso obtiene el emperador las dos columnas de su escudo bajo el lema Plus Ultra.

Dentro del palacio y sin olvidar el patio circular con doble cuerpo de columnas, podemos visitar el museo de Bellas Artes de Granada en la planta superior, y la colección del museo de la Alhambra en la planta baja.