Il Palazzo Ducale è un monumento rinascimentale, sede dell'Università degli Studi di Camerino. Presenta una parte originaria rimaneggiata alla fine del XIV secolo. Venne ampliato e completato nella seconda metà del XV secolo sotto Giulio Cesare da Varano. Il Palazzo vanta un prezioso cortile quadriportico, forse dovuto al grande architetto militare Baccio Pontelli, attorno al quale si aprono le sale, fra cui spicca la Sala degli Sposi con affreschi quattrocenteschi. Di particolare interesse è il balcone sulle mura, in muratura e ferro battuto edificato a ridosso del Palazzo, a picco sulle mura, appena sopra l'orto botanico.
A chi si affaccia dal balcone del Palazzo, si presenta una meravigliosa visuale dei monti Sibillini e della campagna camerinense.

Causa sisma 2016, il Palazzo Ducale è temporaneamente chiuso.