Planta baja
Biblioteca Popular y Cervantina
El 23 de abril de 1916, se abrió al público esta biblioteca con un depósito de más de 4.000 libros de la Biblioteca Nacional y de la colección del marqués de la Vega-Inclán, fundador del Museo. En sucesivos años, se adquirieron más volúmenes hasta llegar a alrededor de 10.000, convirtiéndose en la segunda biblioteca más importante del país tras la Biblioteca Nacional.
El retrato de Miguel de Cervantes preside este espacio, ofreciendo el palpable recuerdo de la actividad literaria del Príncipe de los Ingenios.
Patio interior
El patio, usado antaño como cocina, presenta la distribución original del corral al haber conservado el muro que separaba las casas. Sobre sus paredes, están los cuatro relieves en hierro fundido con episodios del Quijote, del escultor Pablo Santos de Berasategui.
En 1918, se trasladó aquí la Portada de la iglesia del Monasterio de Nuestra Señora de la Armedilla, cuyas ruinas se hallan próximas a Cogeces del Monte. Buen ejemplo del primer Renacimiento, puede que fuera obra del arquitecto flamenco Hanequín, que hacia 1512 trabajaba en este cenobio. Bajo ella, un busto de bronce de Archer M. Huntington evoca la memoria de quien promovió la conservación de la casa vallisoletana de Cervantes. Fue realizado en 1958 por Anne Hyatt, escultora estadounidense y esposa del magnate e hispanista, quien lo donó a este museo.
Zaguán
El zaguán se sitúa a continuación de la biblioteca. En él se halla un pozo que era usado por los habitantes de la casa. Es de alto brocal de piedra y llega a los 11 metros de profundidad. En la pared del fondo, por su parte, se exhibe una gran pintura en lienzo que representa la Batalla de Lepanto, obra anónima de la escuela madrileña, realizada en el primer tercio del siglo XVII.
Desde aquí, arranca la escalera con sus contrahuellas decoradas con azulejos talaveranos, que conduce a las habitaciones en donde habitó el escritor, situadas en la parte central del piso superior. Hoy, se han unido al antiguo espacio de la casa de Miguel de Cervantes las dos anexas, creando de esta manera más estancias en las que recrear un ambiente del Siglo de Oro.