La colección de porcelana y cerámica reúne cerca de 22.200 objetos que pertenecieron a los diferentes monarcas de la Casa de Austria y Borbón. Agrupa modelos muy variados de adorno y uso práctico que permiten apreciar su evolución en el tiempo, gracias a los avances tecnológicos y estéticos en las manufacturas europeas desde los primeros años del siglo XVIII. También contiene un importante número de objetos de factura oriental, entre los que se encuentran tibores y figuras que corresponden a periodos de producción en las dinastías Ming y Qing, junto con otros Imari del periodo Edo que pertenecieron a la reina Isabel de Farnesio.
Los conjuntos vinculados a los servicios de mesa son los mas emblemáticos. Han llegado a nosotros muy incompletos debido a la fragilidad de la materia y a la cesión que se hace en 1870 al Museo Arqueológico Nacional de piezas custodiadas en el viejo Chinero de Palacio. En ellos están representadas las principales manufacturas europeas, destacándose los conjuntos de la fabrica sajona de Meissen o los realizados en el momento cumbre de la Real Fabrica de Porcelana de Sèvres y en la fábrica K.P.M.de Berlín, desde el estilo Rococó hasta el Neoclasicismo.
Mención especial merecen las piezas de adorno y las que se ubican en decoraciones fijas en saletas como las del Palacio de Aranjuez y Palacio Real de Madrid, junto a otras de ornato como la Sala de Placas de la Casita del Príncipe del Escorial, o el Antiguo Tocador de la Reina María Luisa de Parma, producidas en la manufactura del Buen Retiro desde 1765 a 1803.
Las manufacturas parisinas del primer cuarto del siglo XIX están representadas con el juego de café de Schoelcher, o con los servicios de gala de las manufacturas Royal Paris, Ed. Honore y Laroche Pannier, filiales de Sèvres. Destaca el gran servicio encargado a la manufactura de Sèvres en 1905 para Alfonso XIII, dotado de elementos de forma convencional y decoración ecléctica con escudo coronado, y figuras de biscuit blanco que constituyen el “surtout de table”.
De manufacturas inglesas como Chelsea, Copeland y Coalport se cuentan en la colección figuras y vajillas de diario, como la que perteneció a la Reina Victoria Eugenia de Battenberg.
Las fábricas españolas proveedoras de la Casa Real como Pickman, Valdemorillo, Pola & Cia o Pasajes de San Juan producen en el siglo XIX piezas utilitarias de pasta tierna con decoración a base iniciales o símbolos relacionados con la Monarquía.
La cerámica de alfar está representada en las Colecciones Reales con obras de uso cotidiano y azulejería de importantes centros de producción nacional como Talavera o Alcora, entre los siglos XVI y XX.