ชั้นล่าง

ชั้นล่างของพระที่นั่งเวหาศจำรูญนั้น ใช้เป็นห้องพระบรรทมพระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งจะอยู่ทางทิศตะวันออกของพระที่นั่ง และใช้เป็นท้องพระโรง ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ท้องพระโรงล่าง และท้องพระโรงบน โดยบริเวณทางขึ้นท้องพระโรงบนนั้นมีแผ่นหินอ่อนเป็นตราสัญลักษณ์ลัทธิเต๋าของจีน รูปหยินหยางประดับไว้ มีพระราชอาสน์ของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวตั้งอยู่ตรงกลาง นอกจากนี้ พระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัวยังโปรดเกล้าฯ ให้คัดลอกแผ่นป้ายคำโคลงสรรเสริญข้าราชการที่ทำคุณความดี 9 บท 17 แผ่นป้าย มาประดับไว้ด้วย ส่วนท้องพระโรงบนนั้น เป็นห้องประชุมเสนาบดี และใช้เป็นที่ประทับของรัชกาลที่ 5 โดยมีการตั้งป้าย 8 เหลี่ยมซึ่งเขียนเป็นภาษาจีนว่า "เทียน เหมง เต้ย" และ "ว่าน ว่าน ซุย" ซึ่งแปลว่า ทรงพระเจริญหมื่น ๆ ปี และที่เพดานท้องพระโรงมีอักษรไทยที่เขียนเลียนแบบอักษรจีนเป็นคำว่า "กิม หลวน เต้ย" ซึ่งแปลว่า โอรสจากสวรรค์

ชั้นบน

ห้องชั้นบนของพระที่นั่งเวหาศจำรูญ ประกอบด้วย 4 ห้องใหญ่ ได้แก่ ห้องบรรทมสมเด็จพระบรมราชินีนาถ ห้องบรรทมพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ห้องทรงพระอักษร และห้องพระป้าย โดยมีรายละเอียดดังนี้

ห้องทรงพระอักษร

ห้องทรงพระอักษรตั้งอยู่ในทางทิศใต้ของพระที่นั่ง ภายในห้องมีโต๊ะทรงพระอักษรของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวและพระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัวตั้งอยู่ ปัจจุบัน ใช้เป็นที่เก็บหนังสือภาษาจีนในรัชสมัยรัชกาลที่ 5

ห้องพระป้าย

ห้องพระป้ายติดกับห้องทรงพระอักษรเป็นที่ประดิษฐานพระวิมาน 3 องค์ติดต่อกัน เรียงจากทิศตะวันตก ไปตะวันออก ทำด้วยไม้แกะสลักลวดลายต่าง ๆ ลงรักปิดสีทองอร่าม

• ช่องตะวันตกเป็นสถานที่ประดิษฐานพระป้ายจารึก (อักษรจีน) พระปรมาภิไธยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว และ พระนามาภิไธย สมเด็จพระเทพศิรินทราบรมราชินี สมเด็จพระอัครมเหสีในรัชกาลที่ 4 ซึ่งพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2433
• ช่องกลางเป็นสถานที่ประดิษฐาน พระพุทธรูป ในการประกอบพระราชพิธีสังเวยพระป้าย
• ช่องตะวันออกเป็นสถานที่ประดิษฐานพระป้ายจารึก(อักษรจีน) พระปรมาภิไธย พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว และ พระนามาภิไธย สมเด็จพระศรีพัชรินทรา บรมราชินีนาถ ซึ่ง พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2470

นอกจากนี้ เสาด้านหน้าพระวิมานได้แขวนป้ายสุภาษิตจีนได้ โดยด้ายซ้ายแปลว่า "ในหมู่ชนจะหาความสามัคคีธรรมเสมอพี่น้องได้ยาก" และด้านขวา แปลได้ว่า "ในใต้หล้าจะหาความผิดในพ่อแม่ไม่มี"

นอกจากนี้ ยังมีห้องอีก 2 ห้อง ได้แก่ ห้องบรรทมพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว และห้องบรรทมสมเด็จพระบรมราชินีนาถ โดยห้องบรรทมสมเด็จพระบรมราชินีนาถนั้น ตั้งอยู่ด้านทิศตะวันออกของพระที่นั่ง ภายในมีพระแท่นบรรทม 2 องค์ สำหรับทรงใช้ในฤดูร้อนและฤดูหนาว เพดานเหนือพระแท่นมีการแกะสลักลายมังกรดั้นเมฆ ซึ่งหมายถึง พระมหากษัตริย์ที่คอยปกป้องคุ้มครองพระมเหสี