El Palacio Renacentista de Carlos V se asienta sobre una colina y forma parte de las Fortificaciones Nazaríes. El edificio cuenta con una magnífica fachada, una distribución de habitaciones repartidas en dos plantas, una terraza y un singular patio circular. Actualmente, el palacio alberga el Museo de Bellas Artes y el Museo de la Alhambra.
La construcción del palacio fue encargada por el emperador de Alemania y el rey Carlos V de España con el fin de tener una residencia de verano adicional, pero ningún monarca lo ha visitado nunca. El inicio de las obras de construcción tuvo lugar en el siglo XVI según un proyecto de Pedro Machuca. El palacio fue construido de acuerdo con el estilo renacentista mediterráneo, pero se pueden encontrar elementos manieristas en su fachada. Una solución interesante fue también el uso de columnatas dóricas y columnas jónicas. El edificio no se terminó hasta finales del siglo XX, cuando finalmente se cubrió con un techo.