卡洛斯五世行宫位于阿尔罕布拉宫内，始建于1527年，由托莱多的建筑师佩德罗.马舒卡Pedro Machuca所建，是一座宏伟壮观的文艺复兴时期宫殿，整体呈正方形，但里面包含一个令人惊叹的圆形双重庭院，以32根柱子支撑。可以从从不同角度观赏宫殿。目前卡洛斯五世行宫的二楼作为美术馆对外开放，里面收藏有西班牙知名艺术家的作品。