Die Schlosswiese Süd befindet sich hinter dem Wagenhaus.
Parkplatz: Behinderten Parkplatz
Der historische Festsaal befindet sich im Westflügel des Schlosses.
Die Porzellangalerie im Westflügel schließt direkt an den Eingangsbereich zum Museum an.
Herzog Ernst August von Sachsen-Weimar-Eisenach (1688–1748), als Bauherr äußerst agil, ließ um 1740 das Rokokoschloss erbauen. Architekt Gottfried Heinrich Krohne entwarf es als Hauptgebäude einer mehrteiligen Lustschlossanlage. Teile mussten später abgetragen werden, andere wurden gar nicht erst errichtet. Erhalten sind neben dem Schloss selbst der Marstall und die fingierten Befestigungsbauwerke mit dem Fünfeck, von dem aus der Herzog eine Heerschau in der Saaleaue betrachten wollte. In den beiden repräsentativen Geschossen gruppieren sich jeweils zwei Appartements um den Hauptsaal mit seinem farbenprächtigen Stuckmarmor und den darunter gelegenen Speisesaal, den Carl Alexander im späten 19. Jahrhundert im Stil des Neorokoko ausstatten ließ. Bereits 1539 erhielt das am Südende des Felshangs gelegene Rittergut ein Herrenhaus.
Das Schloss Altenstein kann im Rahmen von Führungen besichtigt werden. Im Obergeschoss befinden sich eine Brahms-Gedenkstätte, die die engen Beziehungen zwischen Johannes Brahms und Herzog Georg II. widerspiegelt und ein Chinesisches Kabinett eingerichtet, das an die auf dem Altenstein gepflegte Chinamode des 18. und 19. Jahrhunderts anknüpft. Die Exponate stammen aus der Renate-&-Kurt-Hofmann-Sammlung.