Una prima parete (detta "della corte"), rappresentata da un punto di vista rialzato (all'altezza dell'ampio camino), è dedicata al ritratto collettivo della famiglia Gonzaga: il marchese Ludovico II e la moglie Barbara di Brandeburgo (nipote dell'imperatore Sigismondo di Lussemburgo) sono attorniati dai figli e dai familiari.*

Ludovico, raffigurato in vestaglia da camera, è girato verso il segretario Raimondo dei Lupi di Soragna che gli sta consegnando una lettera, la piccola Paola sta porgendo una mela alla madre, il fratello Ludovico le sta vicino mentre dietro a Ludovico è Gianfrancesco signore di Bozzolo.

In secondo piano sono stati identificati Barbarina detta "la bella" e Rodolfo. Tra i protagonisti della scena si notano inoltre il cane Rubino (seduto sotto la sedia del marchese come segno di fedeltà) e la nana, il cui sguardo fiero dialoga con lo spettatore. Nei personaggi in secondo piano potrebbe essere raffigurato anche Vittorino da Feltre, l'umanista che si occupò dell'educazione dei marchesi.

Si ipotizza che i fatti rappresentati si riferiscano al primo gennaio 1462, ovvero alla consegna di una lettera con la quale la duchessa di Milano, Bianca Maria Visconti, invoca l'aiuto di Ludovico II Gonzaga per la protezione del suo Stato messo in pericolo dalla malattia del marito Francesco Sforza.

La seconda scena (detta "dell'incontro") raffigura Ludovico II Gonzaga in vesti ufficiali al cospetto del figlio Francesco appena nominato cardinale. La scena è una sintesi della linea dinastica di tre generazioni.

Ludovico II e Federico I, ovvero il marchese e il suo diretto successore, sono raffigurati ai due lati opposti della scena e visti di profilo. Al centro il cardinale Francesco tiene per mano il fratello Ludovico (in seguito protonotario apostolico) che, a sua volta, dà la mano al nipotino Sigismondo (futuro cardinale): in questo modo è raffigurata la linea gonzaghesca destinata alla carriera ecclesiastica.

Il bambino vicino a Ludovico è Francesco II, il primogenito di Federico I destinato a diventare marchese. Sullo sfondo è raffigurata Roma (o meglio una sintesi di monumenti romani ma anche di Tivoli, Palestrina e Tuscolo), a simboleggiare il forte legame tra Mantova e la città eterna, suggellata dalla nomina cardinalizia. Si ipotizza che questa scena sia riferibile all'incontro avvenuto a Bozzolo tra Ludovico, in viaggio verso Milano, e il cardinale di ritorno dal ducato degli Sforza. In secondo piano sono stati identificati il profilo dell'imperatore Federico III d'Asburgo e il volto di Cristiano I di Danimarca (cognato di Ludovico II, in quanto aveva sposato Dorotea di Brandeburgo, sorella di Barbara, e ospite dei Gonzaga nel 1474), come a sottolineare il legame con l'impero e il vanto per la parentela regale.

Il secondo riquadro di questa parete vede un gruppo di putti che sollevano la targa dedicatoria, mentre una terza sezione è dedicata ad alcuni famigli che si occupano dei cani e dei cavalli del marchese. La "firma" di Mantegna è rintracciabile in un piccolo autoritratto realizzato a monocromo e nascosto nel fogliame del finto pilastro che separa la scena dell'incontro da quella della targa dedicatoria.

Il raccordo tra le pareti e la volta è realizzato attraverso delle vele affrescate con i miti di Orfeo, Arione e le fatiche di Ercole e con delle lunette raffiguranti alcune imprese dei Gonzaga (come la tortora, la cervetta e l'alano bianco).
La volta, dorata e sostenuta da putti dipinti a monocromo, è un omaggio agli imperatori romani (raffigurati secondo il gusto della medaglistica classica) e si apre verso il cielo attraverso l'oculo, l'apertura illusionistica del soffitto realizzata con un'eccezionale applicazione della prospettiva in pittura. Da una balconata si affacciano dei putti (alcuni giocano, uno di loro mostra un flauto, un altro una mela,...), delle fanciulle (una di loro si pettina, un'altra ha un nastro tra i capelli, una terza è acconciata) e delle figure misteriose (un personaggio di colore e una dama pettinata come la marchesa Barbara).

Secondo alcune interpretazioni Mantegna si sarebbe ispirato a un testo retorico di Luciano di Samosata dedicato alla sala ideale; secondo altre teorie le presenze femminili dell'oculo sarebbero un'esaltazione del prestigio dinastico mentre una terza ipotesi sottolinea il legame con gli studi di Leon Battista Alberti sulla casa romana antica.