В одном из залов была выставлена галерея портретов выдающихся военных деятелей Дона прошлого. В восточной стороне дворца была устроена домовая церковь во имя преподобного Симеона Персианина, отмеченная на фасаде позолоченной главкой на тонком барабане, которая, к сожалению не сохранилась до наших дней, но её планируют в ближайшее время воссоздать. Предусматривается и воссоздание во внутреннем дворике на холме деревянной резной «Атаманской беседки» и многое другое.

Во дворце жили и работали, сменяя друг друга, двенадцать войсковых наказных атаманов, все они были генералами из свиты императора и представляли дворянскую элиту Российской империи: П.Х. Граббе, А.Л.Потапов, М.И.Чертков, Н.А.Краснокутский, Н.И.Святополк-Мирский, К.К.Максимович,  Н.Г.Одоевский-Маслов, А.В.Самсонов, Ф.Ф.Таубе, П.И.Мищенко, В.И.Покотило, М.Н.Граббе. Здесь же останавливались российские императоры: Александр II - в 1872 году, Александр III - в 1869, 1870, 1872, 1887 годах, Николай II посещал его в 1887 и 1914 годах.

Исключительная роль принадлежит Атаманскому дворцу в событиях гражданской войны на Юге России как месту пребывания Донского правительства. Здесь же трагически оборвалась 1918 году жизнь донского атамана А.М.Каледина

В 1920-2000 гг. в здании Атаманского дворца находились городские органы власти: горсовет, горисполком и горком компартии, затем мэрия.

В 2001 г. дворец передан Новочеркасскому музею истории донского казачества.

Мемориальная экспозиция парадных помещений дворца рассказывает о системе атаманской власти и роли личностей донских атаманов в истории войска Донского, об истории института августейшего атамана и высочайших визитов на Дон. Впервые показан быт донских атаманов как представителей элиты русского общества. Большой интерес представляет мемориальный комплекс атамана Алексея Максимовича Каледина.