Der vierflügelige Palazzo Reale entstand ab dem 16. Jh. als Wohnsitz der Savoyer und beherbergt heute die Musei Reali mit mehreren Sammlungen. Zur prächtigen Ausstattung gehören die doppelläufige Scala delle Forbici (Scherentreppe) von Filippo Juvarra, die Galleria del Daniel, der Salone degli Svizzeri und das goldene Alkovenzimmer mit Porzellan aus China und Japan.
Absolutes Highlight ist die Cappella della Sacra Sindone für die Aufbewahrung einer ganz besonderen Reliquie, des Turiner Grabtuches mit dem Körperabdruck Christi. Die nach einem Entwurf von Baumeister Guarino Guarini (1624–83) 1694 im Nordwestflügel des Palastes angrenzend an den Duomo San Giovanni Battista errichtete Kapelle ist mit schwarzem Marmor ausgekleidet und von einer Kuppel aus sich wild kreuzenden Rippen bekrönt. Nach dem verheerenden Brand 1997, der den Sakralbau fast komplett zerstört hatte, dauerte die Wiederherstellung bis 2018. Wer das 4,27 x 1,11 m große Grabtuch sehen möchte, muss sich weiterhin gedulden: Es soll erst wieder im Heiligen Jahr 2025 ausgestellt werden.
Zu den Musei Reali gehören außerdem die Armeria Reale, die drittgrößte Waffensammlung Europas, das Museo di Antichità mit antiken Skulpturen und dem Schatz von Marengo und die Galleria Sabauda, in der Gemälde von Botticelli, Mantegna, Tizian und Veronese zu bewundern sind.
Die Giardini Reali, Ende des 17. Jh. von André Le Nôtre im Stil der Gärten von Versailles gestaltet, laden zum Spazieren ein.
