Sowohl das erste als auch das zweite Obergeschoss des Parkflügels ist den museal gestalteten Wohn- und Repräsentationsräumen der Fürstenfamilie vorbehalten.
Die Räume werden teilweise nach der Farbe der Wandbespannung benannt und beeindrucken durch ihre erlesene Ausstattung mit Möbeln, Porzellan und Gemälden: z. B. Blauer, Roter und Grüner Salon. Der sogenannte Maurische Salon ist mit blau-weißen Kacheln im spanisch-maurischen Stil dekoriert und mit Portraits asiatischer Würdenträger des Russischen Reiches ausgestattet. Der „kleine“ oder „Chinesische Salon“ verdankt seinen Namen einer mit „Ostasiatika“ ausgestattete Vitrine.

Im Kapellenflügel beherbergt Schloss Sayn das Rheinische Eisenkunstguss-Museum.

Das Besichtigungsprogramm umfasst neben den Fürstlichen Salons auch die Schlosskapelle, die als ein mustergültiges Beispiel neugotischer Raumgestaltung im Sakralbereich zu gelten hat. 2006 wurde die umfangreiche Restaurierung der Schlosskapelle vollendet. Bereits das spätmittelalterliche Burghaus verfügte über eine Kapelle, die sich an der Südwestecke des Kapellentrakts befand. 1761 wurde ein Nachfolgebau mit dem Patrozinium der Heiligen Barbara eingerichtet. In diese Kapelle, die auch der Gemeinde von Sayn zugänglich war, brachte die letzte Äbtissin des 1803 aufgelösten Klosters Altenberg bei Wetzlar das kostbare Armreliquiar der Heiligen Elisabeth von Thüringen, das 1848 Graf Boos-Waldeck der Fürstin Leonilla von Sayn-Wittgenstein zum Geschenk machte. Zur Aufbewahrung der kostbaren Reliquie entstand 1861-1863 der Kapellenneubau, der nach dem Vorbild der Sainte Chapelle in Paris als Doppelkapelle mit zwei übereinander liegenden Andachtsräumen errichtet wurde. Im Untergeschoss des Sakralbaus befindet sich die Grablege der fürstlichen Familie.