Im Jahr 1442, mit der Eroberung des Königreichs durch Alfons von Aragon, genannt der Großmütige, wurde das Schloss allmählich nach den Verteidigungsbedürfnissen der Mitte des 15. Jahrhunderts unter der Leitung des mallorquinischen Architekten Guillem Sagrera umgebaut. Seit 1990 beherbergt das Schloss das Stadtmuseum.
Der Besuchsweg erstreckt sich über die Palastkapelle, das erste und das zweite Stockwerk der südlichen Schlossmauer. Die Palastkapelle, das einzige Zeugnis der Anjou-Zeit, ist außen durch ein Marmportal des Andrea dell’Aquila geprägt.
Das Innere, ursprünglich von Giotto und seiner Werkstatt freskiert, zeigt Werke des florentinischen Malers Niccolò di Tommaso und Künstler desselben Umfelds aus der zweiten Hälfte des 14. Jahrhunderts, die aus dem Schloss del Balzo in Casaluce stammen.
Unter den Werken der neapolitanischen Renaissance sind zu nennen das Tabernakel von Domenico Gagini, das Tabernakel von Jacopo della Pila und die Madonna mit Kind von Francesco Laurana, ursprünglich am Portal der Kapelle angebracht. Im ersten Stock sind religiöse Werke aus dem 15. bis 18. Jahrhundert aus aufgelösten Kirchen und Institutionen ausgestellt. Besonders wertvoll ist das vierzehntausendjährige Gemälde „Die Madonna mit Kind und Heiligen“ aus dem Monumentalensemble S. Eligio sowie „die Anbetung der Heiligen Drei Könige“ von Marco Cardisco (ca. 1519) für die Palastkapelle.
Ein Beispiel für das neapolitanische Kunstschaffen des 17. Jahrhunderts ist die Kreuzigung von Battistello Caracciolo aus dem ehemaligen Real Casa Santa dell’Annunziata. Unter den liturgischen Kunstgegenständen hervorzuheben sind ein Kruzifix aus Bergkristall und getriebenem Silber aus dem 16. Jahrhundert sowie der Reliquienbüsten von S. Barbara.
Das zweite Stockwerk bewahrt Werke vom 18. bis 20. Jahrhundert auf. In den den Werken des späten 19. Jahrhunderts in Neapel gewidmeten Räumen sind Gemälde nach Themen geordnet zu bewundern: historische Episoden, Landschaften, Ansichten der Stadt Neapel, Frauenporträts und Genreszenen.
Auf dem Besuchsweg lassen sich außerdem die historischen Räume des Schlosses bewundern, darunter der Saal der Barone, der Turm von Beverello, der Arkadenbereich mit archäologischen Funden, die Wehrgänge und die Panoramaterrassen. Neben den musealen Bereichen gibt es zwei Ausstellungsräume, die „Sala della Loggia“ und die „Sala Carlo V“, welche regelmäßig Wechselausstellungen beherbergen.
Das Stadtmuseum Castel Nuovo ist in das Museumnetzwerk Campania>Artecard eingebunden. Als privilegierter Ort des Gedächtnisses und der Identität der Region ist das Schloss vorgesehen, die Rolle eines verteilten Museums der Stadt durch die Wiederherstellung und Aufwertung weiterer Monumentalräume und die entsprechende Erweiterung der Sammlungen zu übernehmen.
