Si tratta delle stanze private di Papa Giulio II, che volle affidare l’opera a Raffaello. Il pittore di Urbino lavorò agli affreschi 1508 alla sua morte, nel 1520. Furono i suoi allievi a completare il lavoro. La sala più celebre è La Stanza della Segnatura, che ospitava la biblioteca del Papa. Gli affreschi che decorano questa stanza sono fra i più famosi al mondo: la Scuola di Atene, la Disputa del Sacramento, il Parnaso e Virtù e Legge .
Imperdibile anche la stanza di Eliodoro (1511 – 1514), i cui affreschi incantano per la teatralità delle figure e i contrasti di luci ed ombre – soprattutto ne La Liberazione di San Pietro. Le altre stanze sono la stanza dell’Incendio di Borgo e la Sala di Costantino.