A colecção de joalharia caracteriza-se por uma grande diversidade de tipologias e proveniências de finais do século XVII a finais do século XIX. Por questões de segurança, e de autenticidade dos interiores do palácio, a maioria das peças de joalharia não se encontra, por enquanto, exposta ao público.
Dentro desta colecção distinguem-se dois grandes núcleos:
As Jóias da Coroa, também designadas por Jóias de grande aparato da Casa Real, constituído por peças predominantemente do século XVIII e de produção nacional. É um conjunto heterogéneo, pela diversidade de tipologias que abarca, apresentando no entanto, como característica comum, a excelência dos materiais e mestria técnica e artística. Incluem-se neste núcleo as jóias de adorno, as armas que complementam os uniformes de gala, um conjunto de sumptuosas insígnias honoríficas, nacionais e estrangeiras e ainda alguns materiais mineralógicos em bruto, provenientes das explorações auríferas e diamantíferas brasileiras.
O segundo núcleo, designado por Jóias do Quotidiano é constituído por várias tipologias de adorno para uso corrente, no qual prevalecem os exemplares oitocentistas, originários das oficinas nacionais, mas também das francesas e das italianas.