天守最上階は天狗の間と呼ばれ、360度、松江の町を見渡すことができる。
5階の柱は綺麗に製材され、太さも均一に揃えられている。また、敷居の痕跡や鴨居が残されており建具があったと考えられている。

天守5階には国宝指定の証である指定書の写しが展示されている。原本は、国宝に附指定された祈祷札2枚、鎮宅祈祷札4枚、鎮物3点とともに松江歴史館に収蔵されている。

4階へ至る階段の上り口には装飾的な部材が用いられており、その横には藩主に従う小姓用とも考えられる上り口が別に設けられている。

西側大破風の内側を利用して藩主用の箱便所がおかれていたといわれている。天守内に便所が設けられていたのは珍しいという。

2階から3階に上がる階段が、松江城の特徴である通し柱が2階分を貫いていることを見られる唯一の場所。

質実な造りの松江城天守において、3階の南北張出部にある花頭窓は外観上のアクセントとして風格を与えている。花頭窓自体に実用性はなく装飾を目的としたものである。

明治4年(1872)1月、松江藩は松江城を廃城したいとの伺いを太政官に提出し、伺いが認められ廃城と決定したことを松江藩庁が領内に知らせる書状。廃城の申し立ては「火器類の高性能化と兵制の変化が、かつては必要であって城郭も意味を無くし贅物となった」という理由であった。

二之丸にあった太鼓櫓で使用されていた太鼓。明治に太鼓櫓を破却する際に見つかったものである。

松江城天守を描いた古い絵図には、外観2層に「千鳥破風」が描かれている。現在の天守には千鳥破風はないが、2階の東面には、千鳥破風の痕跡と考えられる「貫跡」が残っている。

地階～1階の東西2本の通し柱は包板を持たない松江城天守最大の柱で、天守国宝化の決め手となった祈祷札もこの柱の地階部分に打ち付けられていた。天守の軸組構造の中で最も大切な柱として、重要視されていたことがわかる。

番付は、木造建築で建物を組み立てるために予め部材につける符号。松江城天守の番付には彫込と墨書の二種類があり、彫込番付は地階から2階で柱の根元等に刻まれているのを9カ所確認することができる。

堀尾氏が松江城の前に拠点とした月山富田城から運ばれてきたと考えられている材木。昭和25年まで松江城の1階床の梁を支えていた。刻まれた富の文字を囲む形は築城主・堀尾家の家紋の分銅紋とされる。

平成２４年(２０１２)に再発見された、松江城の築城年の記された祈祷札。
「慶長拾六年」の記載があり、松江城天守の完成時期を示す貴重な一次資料。
天守地階の柱に掲げられていたことが判明した。
天守内にはレプリカが展示されている。

現存天守では唯一、天守内にある井戸。かつて24mの深さがあった。
現在は半分が埋められている。
名古屋城や浜松城にも天守内に井戸があったが、そのうち現存しているのは松江城のみ。

附櫓入り口上部と地階の南側に石打棚がある。天守に侵入してきた敵を鉄砲などで狙う際、足下を安定させるために石垣の上に設けられた棚状の台で、天守の防御力を高めている。