ภายในวังสวนผักกาดจะประกอบไปด้วยเรือนไทยทั้งหมด 8 หลังคือ เรือนหลังที่ 1 จะเต็มไปด้วยของมีค่าต่างๆ เช่น เครื่องราชอิสริยาภรณ์ สมัยรัชกาลที่ 2-4 เหรียญเงินสมัยรัชกาลที่ 5-9 เครื่องถมทองลายไทย ดาบแกะสลัก ขวานหินโบราณยุคหิน สมัยก่อนประวัติ ศาสตร์บนฝาผนังรอบห้องมีอาวุธโบราณสมัยอยุธยา มุมห้องทั้ง 4 มีอาวุธที่ใช้รบบนหลังช้าง ในการทำยุทธหัตถี ระเบียงชั้นบนทางทิศเหนือ มีบานประตูโบสถ์ไม้แกะสลักเรื่องสังข์ทอง สมัยรัตนโกสินทร์ (ราวปลายพุทธศตวรรษที่ 24) ข้างประตูมีซุ้มเรือนแก้ว แกะสลักลายไทยปิดทอง มีช่องเล็กๆ สำหรับบรรจุพระเครื่องสมัยอยุธยาตอนปลาย (ราวพุทธศตวรรษที่ 22)

ส่วนบนของประตูหน้าต่างมีภาพไม้แกะสลักสมัยอยุธยาตอนปลาย มีภาพเกี่ยวกับพระพุทธศาสนา มีพระพุทธรูป ประติมากรรมจาก 3 ประเทศ คือของสยามในสมัยอู่ทอง จากอินเดีย และพม่า

ตู้ที่อยู่ทางทิศเหนือของระเบียง มีภาชนะดินเผาสังคโลกสมัยสุโขทัย (ราวพุทธศตวรรษที่ 19-20) ตรงหน้าต่างด้านตะวันออก ยังมีหินแกะสลักพร้อมฐานซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพระธรรมจักร มีอายุราวพุทธศตวรรษที่ 12-13

เรือนหลังที่ 2-3 มีสะพานที่เชื่อมติดต่อถึงกัน บนหน้าบันของระเบียงมีตราประจำพระองค์ เป็นรูปช้างสามเศียรของสมเด็จพระนางเจ้าสุขุมาลมารศรี พระอัครราชเทวีในรัชกาลที่ 5 ซึ่งเป็นสมเด็จพระอัยกีของเสด็จในกรมฯ ภายในเรือนหลังที่ 2 นี้ ส่วนใหญ่จะเป็นที่เก็บเครื่องใช้ส่วนพระองค์ของเสด็จในกรมฯ และคุณท่าน

บนระเบียงทางเดินมีฉากภาพเขียน ซึ่งเป็นประติมากรรมศิลปขอม สมัยต้นรัตนโกสินทร์

ชานเรือนหลังที่ 2 มีสัปคับ (ที่นั่งบนหลังช้าง) และงาช้างคู่แขวนฆ้อง บนฝาผนังจัดแสดงตาลปัตรต่างๆ ที่เกี่ยว ข้องกับราชสกุลบริพัตร ชานเรือนด้านใต้มีตู้พระไตรปิฎกลายรดน้ำสมัยอยุธยา ด้านเหนือ มีเตียง หมอน และหมอนขวาน ฉลองพระองค์ครุยของเจ้านาย และผ้ากรองทองสำหรับเจ้านายหญิง เมื่อมีการแต่งองค์เต็มยศตามแบบโบราณ ตู้แกะสลักลายต่างๆ ในห้องนี้จะมีของที่มีค่า เช่น ถ้วยเงินลายทอง เครื่องแก้วเจียระไน ปิ่นโตเงินลงยาลายนูนจากประเทศจีน กระโถนเครื่องถม และกระโถนเบญจรงค์

เรือนหลังที่ 3 มีตู้ใส่ภาชนะเบญจรงค์ ตู้เครื่องถมลายไทย และยังมีภาพเขียนเรื่องต่างๆ เช่น รามเกียรติ์ ภาพเขียนเรื่องขุนช้างขุนแผน บนฝาผนังรอบประตูมีภาพวาดที่ตัดมาจากหนังสือพิมพ์ยุโรป ซึ่งราชทูตชาวฝรั่งเศสนั้นนับเป็นชาติแรกที่มาเจริญสัมพันธไมตรีสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช

เรือนหลังที่ 4 ภายในห้องมีพระพุทธรูปสัมฤทธิ์สมัยต่างๆ ที่น่าชมคือ พระพุทธรูปสัมฤทธิ์ชุบทอง ปางลีลาสมัยสุโขทัย

เรือนหลังที่ 5 คุณท่านใช้แสดงภาพเขียน ซึ่งต่อมาได้มอบภาพเขียนให้แก่หอศิลป์พีระศรีไป จึงได้จัดชั้นบนเป็นที่แสดงวัตถุโบราณบ้านเชียง สมัยก่อนประวัติศาสตร์ วัตถุโบราณเหล่านี้ คุณท่านได้สะสมไว้ตั้งแต่ปี 2509 นอกจากนั้นยังมีวัตถุโบราณสัมฤทธิ์ เช่น หัวขวาน หัวธนู แม่พิมพ์ กำไลแขน คอแหวน

ชั้นล่าง มีการจัดแสดงตัวอย่างหินและเปลือกหอย ทั้งในประเทศ และต่างประเทศ รวมทั้งยังมีห้องที่จัดแสดงซากสัตว์โบราณขนาดเล็กที่อยู่ในหินฟอสซิล รวมทั้งไม้ที่กลายเป็นหิน

เรือนหลังที่ 6 อยู่ทางทิศเหนือ เต็มไปด้วยเครื่องถ้วยชามสังคโลก ขวานหินโบราณ เครื่องปั้นดินเผา ตุ๊กตาสมัยสุโขทัย ที่มีภาพสมบูรณ์และสวยงามมาก

เรือนหลังที่ 7 เป็นเรือนโขน เรือนหลังที่ 8 แสดงเครื่องแก้ว และเครื่องเจียระไน