w skrzydle południowym znajdowały się pomieszczenia przeznaczone na konklawe, w północnym kaplica. Pomieszczenia zachodniego skrzydła zamieszkiwał dwór papieski. W narożu północno-wschodnim wznosi się wieża Trouillas mieszcząca spiżarnie i piwnice na opał. We wschodniej części znajdowały się zbrojownia, powyżej zaś wielka kuchnia, konsystorz w którym odbywały się obrady kurii i wielka jadalnia przeznaczona na uczty. W części wschodniej budowli Benedykta XII mieściły się prywatne komnaty papieży (w tym sypialnia, prywatny gabinet do pracy i schronienie zwane refugium) oraz mniejsza jadalnia, pomieszczenie na paramenty i dwie sale obradowe. Usytuowana przy południowo-wschodnim narożniku Wieża Papieska lub Anielska mieściły skarbiec i bibliotekę.
Za pontyfikatu Klemensa VI cześć pomieszczeń pałacowych otrzymały nowy wystrój, ze względu na ambicje artystyczne i potrzebę wzbogacenia dworskich ceremonii. Do prywatnych pomieszczeń dobudowano salę audiencjonalną, zaś południowe skrzydło Nowego Pałacu wzbogaciło się o wielką kaplicę o długości 52 i szerokości 16 metrów, nakrytą sklepieniem krzyżowo-żebrowym. Do kaplicy przylega monumentalna zakrystia, pokój do pracy znany jako Chambre du Cerf oraz umieszczone na górnym piętrze przejście prowadzące do loggii znanej jako Loża Błogosławieństw, widocznej od strony dziedzińca.