Casón del Buen Retiro es uno de los dos edificios que sobrevivieron a la destrucción del Palacio del Buen Retiro. Actualmente, es la sede del Centro de Estudios del Museo, que tiene como objetivo investigar y formar expertos en arte. El edificio también alberga documentación, un amplio archivo, así como la biblioteca y las colecciones de conservación del Museo del Prado. En total, hay alrededor de 60.000 volúmenes y alrededor de 700 títulos de revistas. En 1987 se inició la digitalización, gracias a la cual se puede acceder a la mayoría de las colecciones a través de terminales instalados en la sala de lectura.
El edificio Casón fue construido por Alonso Carbonela en 1637 como salón de baile del Palacio del Buen Retiro. El interior fue decorado por el pintor napolitano Luca Giordano, quien pintó una alegoría del Toisón de Oro en la bóveda del edificio. Solía ser una colección de pinturas del siglo XIX. Durante algún tiempo también se pudo admirar el famoso "Guernica" de Picasso. Aquí también se exhibieron obras de Arthur Douglas Cooper y Pilar Juncos.