Al piano nobile della Reggia, sul vestibolo superiore, si apre la Cappella Palatina, inaugurata nel Natale 1784. Simile nella planimetria alla Cappella della Reggia di Versailles, presenta un’unica navata con pavimento in marmi policromi, coperta da una volta a botte cassettonata e fiancheggiata da due passaggi laterali che conducono alla Sagrestia, dove è allestito il Museo degli Arredi Sacri.

Una scala circolare posta a destra dell'ingresso conduce alla Tribuna Reale e alla galleria superiore, dove sono tuttora visibili i danni prodotti dal bombardamento aereo del 27 settembre 1943.

Sull'altare maggiore, incorniciata da due coppie di colonne scanalate, è posta la tela con l'Immacolata Concezione di Giuseppe Bonito (1707-1789), unica tela superstite fra quelle commissionate per la Cappella.
Nella zona absidale, pavimentata in cotto dipinto ad olio con antica tecnica ad encausto, si trova anche l’altare, modello di quello definitivo in marmi pregiati e mai portato a termine. Analogamente non fu completato il tabernacolo in pietre dure (ametiste, lapislazzuli, corniole, agate e diaspri), che oggi si presenta in semplice legno policromo.

Nel dopoguerra è iniziato un intenso lavoro di restauro per riportare la Cappella Palatina al suo splendore originario. Grosse difficoltà hanno comportato le integrazioni delle parti marmoree per l’estinzione delle cave borboniche, il che ha richiesto un lungo lavoro di reperimento dei materiali attraverso il mercato antiquario. Il restauro, iniziato nel 1948, ha interessato oltre ai pavimenti della navata e della zona absidale, il tabernacolo dell’altare, le tribune e gli stucchi dorati della volta.