La pianta rettangolare del teatro comprende un'area destinata al palcoscenico. La cavea è costituita da un emiciclo di gradoni raccordati alle pareti. Una loggia separa dal pubblico il luogo eminente riservato al duca e alle dame di corte. Il peristilio, separante tale luogo, è costituito da dodici colonne di ordine corinzio, sormontate da altrettante statue di divinità olimpiche. In nicchie comprese tra gli intercolumni, laddove il loggiato si salda alle pareti, sono collocati quattro busti. Nella loggia sono affrescate sette figure di imperatori romani, tra cui al centro l'imperatore Vespasiano. La glorificazione del duca e di Sabbioneta, novella Roma, è una delle chiavi d'interpretazione della decorazione. Due archi trionfali affrescati con vedute di Roma suturano la zona dell'orchestra con quella del palcoscenico. Anche le iscrizioni ribadiscono il rapporto di Vespasiano con l'Impero e rendono palese il culto umanistico che presiede alla creazione della città e del teatro. Nella zona superiore è dipinta illusivamente una balconata, cui si affacciano i "comici" nell'atteggiamento di coloro che salutano l'ingresso di Vespasiano. Gli affreschi del palcoscenico (la scena fissa scamozziana è scomparsa ante 1780) raffigurano una città con campanili sullo sfondo di montagne