Attraverso un portale d'ingresso incorniciato da due coppie di colonne sormontate da una sagoma ducale, si accede nella cavea, con pianta ad U (di derivazione toscana), costituita da quattrodici gradoni che potevano ospitare oltre tremila spettatori.
Al centro della cavea, sopra il corridoio che unisce l'ingresso alla platea, delimitato da una balconata, era originariamente allestito un palco d'onore per i duchi, che anticipava la più tarda adozione del cosiddetto "palco reale" in tutti i teatri d'Europa.
Alla sommità della cavea sono due ordini di logge, a serliana, solo in parte praticabili, di impronta palladiana.
Il palcoscenico è lungo 40 metri, con un'apertura di 12 metri.