All'interno del Palazzo dei Normanni non si può tralasciare la visita alla Cappella Palatina, prezioso esempio dell'arte romana. Venne costruita per volontà di Ruggero II nel 1132, lo testimonia una pergamena purpurea del 1140, con scrittura d'oro, che reca l'atto di fondazione della medesima. L'interno basilicale a tre navate divise da archi ogivali, che danno slancio alla costruzione, con capitelli antichi o di imitazione poggiati su colonne, rendono l'impianto chiaro e misurato.I colori del pavimento e del trono cosmateschi, ossia tessere di pasta vitrea e oro, i marmi preziosi che, in basso, rivestono le pareti e gli splendidi mosaici risalenti al più originale stile bizantino del 1143, che rivestono tutte le pareti, inondano l'ambiente smaterializzandolo: nel catino dell'abside si scorge l'immagine del Cristo Pantocratore poi storie del Vecchio Testamento, di S. Pietro e Paolo, la Natività, l'entrata in Gerusalemme e moltissime altre scene sacre.

Nella Cappella Palatina troviamo un originale e meraviglioso soffitto intagliato nel legno con nicchie a stalattiti ornate di arabeschi epigrafi in carattere pseudo-cufici e soggetti assai comuni nel repertorio iconografico islamico, dipinti a colori vivaci con grande senso del ritmo e padronanza della tecnica. Tali pitture, con scene della vita di corte, figure danzanti, combattimenti d'animali, costituiscono il più completo ciclo di pittura musulmana che ci sia pervenuta, e sono una testimonianza fedele e sicura dell'arte fatimita. La sagrestia conserva il tesoro e l'archivio ricco di pergamene greche, latine e arabe.