การแสดงมหรสพในครั้งนี้ยึดตามธรรมเนียมปฏิบัติและโบราณราชประเพณีของพระมหากษัตริย์ สำหรับครั้งนี้เวทีโขนและหนังใหญ่ตั้งอยู่ทางด้านทิศเหนือของท้องสนามหลวง เวทีละครทั้งหมดตั้งอยู่ทางทิศตะวันออก และเวทีดนตรีสากลตั้งอยู่ทางทิศตะวันตก ส่วนพระเมรุมาศซึ่งเป็นประธานในมณฑลพิธีตั้งอยู่ทางทิศใต้ เนื่องจากการจัดสร้างพระเมรุมาศและอาคารประกอบครั้งนี้ใช้พื้นที่เป็นจำนวนมาก

เวทีมหรสพทั้ง 3 เวทีมีขนาดใหญ่กว่างานพระบรมศพ สมเด็จพระนางเจ้ารำไพพรรณี พระบรมราชินีในรัชกาลที่ 7, สมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี, งานพระศพสมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ และสมเด็จพระเจ้าภคินีเธอ เจ้าฟ้าเพชรรัตนราชสุดา สิริโสภาพัณณวดี โดยได้ประสานสำนักสถาปัตยกรรม กรมศิลปากร เพื่อกำหนดจุดสร้างเวทีอย่างชัดเจน ส่วนแบบโรงมหรสพ โครงสร้างจอโขนและหนังใหญ่ ผู้ทรงคุณวุฒิด้านศิลปกรรมเป็นผู้ออกแบบ โดยส่วนนี้เป็นการแสดงนอกมณฑลพิธี ส่วนการแสดงหน้าพระเมรุมาศเป็นการแสดงโขนชุดใหญ่ ตอนยกรบ และระบำอู่ทอง ซึ่งใช้นักแสดงเป็นจำนวนมาก[51]

การแสดงมหรสพสมโภชในงานพระราชพิธีถวายพระเพลิงพระบรมศพ บริเวณท้องสนามหลวงฝั่งทิศเหนือประกอบด้วยการแสดงโขนหน้าไฟหน้าพระเมรุมาศ เรื่องรามเกียรติ์ ชุดพระรามข้ามสมุทร, ยกรบ, รำลึกในพระมหากรุณาธิคุณ และระบำอู่ทอง ส่วนการแสดงมหรสพสมโภช ประกอบด้วยการแสดงหนังใหญ่ และโขนพระราชทาน ตอน รามาวตาร การแสดงละคร หุ่นหลวงและหุ่นกระบอก และการบรรเลงดนตรีสากล "ธ คือ ดวงใจไทยทั่วหล้า" ล่าสุดได้จัด เตรียมผู้แสดงทั้งในส่วนของสถาบันบัณฑิตพัฒนศิลป์ วิทยาลัยนาฏศิลป์ 12 แห่งทั่วประเทศ ประกอบด้วยศิลปินแห่งชาติ ครูนาฏศิลป์ และนิสิต-นักศึกษา ทั้งหมดประมาณ 2,000 คน

โดยการแสดงโขนเบื้องต้นได้ประสานงานกับสำนักการสังคีต กรมศิลปากร ซึ่งมอบหมายให้ ประเมษฐ์ บุณยะชัย ผู้เชี่ยวชาญด้านนาฏศิลป์ของสถาบันบัณฑิตพัฒนศิลป์เป็นผู้จัดทำบทโขนพระราชทานทุกตอนเพื่อกำหนดจำนวนผู้แสดงด้านต่าง ๆ อาทิ ผู้แสดงโขนพระราชทานทั้งตัวพระ นาง เสนายักษ์ 18 มงกุฎ หนุมาน เสนาลิง สุครีพ ชมพูพาน ซึ่งนักแสดงบางส่วนเคยได้รับการคัดเลือกเป็นผู้แสดงโขนพระราชทานในสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถมาแล้ว ส่วนละครใน เรื่องอิเหนา ตอนตัดดอกไม้ฉายกริช สถาบันบัณฑิตพัฒนศิลป์เป็นผู้รับผิดชอบทั้งหมด นอกจากนี้ ยังมีผู้แสดงละครนอก แสดงเรื่องมโนราห์ ผู้แสดงบัลเลต์เรื่องมโนราห์ นักดนตรีสากล ส่วนนักดนตรีวงดนตรีไทยที่เข้าไปบรรเลงบริเวณพระเมรุมาศ ส่วนการแสดงหน้าพระเมรุมาศได้เตรียมผู้แสดงแสดงโขนพระรามข้ามสมุทร, ยกรบ, รำลึกในพระมหากรุณาธิคุณ และผู้แสดงระบำอู่ทอง ซึ่งจัดทำบทใหม่ โดยใช้คู่พระนางจำนวน 35 คู่ ถือว่าครั้งนี้ใช้ผู้แสดงมากที่สุดเท่าที่สถาบันบัณฑิตพัฒนศิลป์และวิทยาลัยนาฏศิลป์เคยจัดการแสดงมหรสพมา โดยขณะนี้ได้เริ่มทดสอบและคัดเลือกนักศึกษาเข้าเป็นผู้ร่วมแสดงมหรสพสมโภช ทั้งโขน ละครใน ละครนอก หุ่นหลวง หุ่นกระบอก และมีการจัดทำสูจิบัตรผู้แสดงแล้ว สำหรับการแสดงมหรสพสมโภชเป็นงานที่จัดขึ้นตามจารีตประเพณีในงานพระราชพิธีถวายพระเพลิงพระบรมศพพระมหากษัตริย์ ฉะนั้น ผู้แสดงต้องมีทักษะความสามารถด้านนาฏศิลป์ และมีประสบการณ์การแสดงมาพอสมควร ซึ่งขณะนี้สถาบันวางตัวผู้แสดงแล้วจากบทละครที่กำหนด ทั้งตัวพระ นาง ทหาร ระบำ แต่ละสถาบันทั้งครูและนักเรียนผู้แสดงแยกกันซ้อมในที่ตั้ง เมื่อใกล้งานพระราชพิธีถวายพระเพลิง ได้มีกำหนดการตารางซ้อมการแสดงร่วมกัน พร้อมดนตรีสด ผู้เชี่ยวชาญนาฏศิลป์ไทยและศิลปินแห่งชาติเป็นผู้ควบคุม ซึ่งใช้โรงละครวังหน้าฝึกซ้อมรวม ส่วนการแสดงที่สนามหลวงจัดบนเวที มีการผูกโรงแสดง [52]

ทั้งนี้ สถาบันดนตรีกัลยาณิวัฒนาได้ร่วมแสดงในเวทีดนตรีสากลด้วย โดยมีวงดนตรี 7 วง ประกอบด้วยวงดนตรีสี่เหล่าทัพ วงดนตรีกรมประชาสัมพันธ์ วงดนตรีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และวงของสถาบันดนตรีกัลยาณิวัฒนา ทำการแสดงบทเพลงพระราชนิพนธ์ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งมีนักศึกษาของสถาบันฯ และวงดุริยางค์เยาวชนสถาบันดนตรีกัลยาณิวัฒนาจำนวนประมาณ 40 คน ที่มีความสามารถด้านขับร้องประสานเสียงและเล่นดนตรีเข้าร่วมแสดงดนตรีในชุดดุจหยาดทิพย์ชโลมหล้า ร่วมกับวงดุริยางค์สากลของกรมศิลปากร สมาชิกวง อ.ส.วันศุกร์ วงดนตรีสหายพัฒนา สถาบันบัณฑิตพัฒนศิลป์ โรงเรียนราชินี และวงดุริยางค์ซิมโฟนีกรุงเทพ สำหรับบทเพลงที่นำมาบรรเลงเป็นเพลงพระราชนิพนธ์ทั้งหมด ได้แก่ แผ่นดินของเรา, Alexandra, ไร้จันทร์, ไร้เดือน และ No Moon นอกจากนี้ มีการแสดงบัลเล่ต์เรื่องมโนห์รา หนึ่งในบทพระราชนิพนธ์ ซึ่งประกอบด้วยเพลง Nature Waltz, The Hunter, Kinari Waltz, A love Story, ภิรมย์รัก และ Blue day แล้วยังมีบทเพลงเทิดพระเกียรติที่ทางสถาบันฯ แสดงอีก 2 เพลง คือ พระราชาผู้ทรงธรรม และ ในหลวงของแผ่นดิน โดยนักร้องประสานเสียง 89 คน มีอาจารย์วานิช โปตะวณิช เป็นวาทยกร โดยหลังจากได้รับโน๊ตเพลงจากสำนักการสังคีต กรมศิลปากร แต่ละวงแยกกันฝึกซ้อม แลพในเดือนกันยายนได้มีการนัดฝึกรวมซ้อมใหญ่ ณ เวทีจริง ก่อนวันประกอบพระราชพิธีจริงวันที่ 26 ตุลาคม นอกจากนี้ สถาบันฯ ยังได้รับมอบหมายให้จัดการแสดงดนตรีภายหลังพระราชพิธีถวายพระเพลิงพระบรมศพอีกด้วย โดยใช้วงดุริยางค์เยาวชนสถาบันดนตรีกัลยาณิวัฒนาทำการแสดงเพลงพระราชนิพนธ์ รวมถึงมีศิลปินรับเชิญจากต่างประเทศที่ร่วมน้อมรำลึกถึงพระองค์ท่านด้วย และตลอดทั้งปีสถาบันดนตรีกัลยาณิวัฒนาได้จัดกิจกรรมน้อมรำลึกในพระมหากรุณาธิคุณ และอัญเชิญบทเพลงพระราชนิพนธ์มาแสดงทุกครั้ง 

เวทีดนตรีสากลในงานมหรสพครั้งนี้วงดนตรีทั้ง 7 วง แสดงบทเพลงพระราชนิพนธ์จำนวน 44 บทเพลง เริ่มการแสดงวงแรกตั้งแต่ 23.00 น. ของวันที่ 26 ตุลาคม ต่อเนื่องถึงเวลา 06.00 น. วันที่ 27 ตุลาคม โดยวงของสถาบันกัลยาณิวัฒนาเปิดการแสดงเป็นวงแรก ตามด้วยวงดนตรีสี่เหล่าทัพ วงดนตรีของกรมประชาสัมพันธ์ และปิดท้ายด้วยวงดนตรีจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยมีกรมศิลปากรควบคุมตลอดการแสดง[53]