A térképek galériája után irányjelző táblák segítségével jutunk el abba a négy szobába, (stanzába) melyeket Raffaello falfestményei díszítenek. A művész II. Gyula pápa hívására 1508-ban érkezett Rómába.és ezeknek a szobáknak a kifestésén haláláig , 1520-ig dolgozott tanítványaival együtt. Az utolsót a Constantinusról elnevezett termet  már tanítványai fejezték be. Az első 3 szoba gyakorlatilag Raffaello alkotásainak tekinthetők, mivel tanítványai az ő állandó irányítása mellett segédkeztek neki. Az első terem neve Stanza dell  Incendio ( A tűzvész szobája.) mivel legszebb festménye A Szent Péter templom előtti városrész, a Borgo égését ábrázolja. A második szoba az itt történt aláirásokról elnevezett Stanza della Segnatura . Három nagy freskója közül a Disputa az Oltárszentség, az Athéni iskola filozófia és Parnasszus az irodalom dicsőitését ábrázolja. A harmadik szoba a Stanza d'Eliodoro, névadó festménye-bejárattal szemközt-  Helliodorosz kiűzését ábrázolja a jeruzsálemi temlomból. Az ettől jobbra levő falon a beugró ajtó fölött a Boisenai misét látjuk. a bejárattól jobbra, I Leo pápát, amint  visszafordulásra készteti Attilát  Róma alól. Az ablak fölött hármas kompozició Péter apostol börtönből  való megmenekülését ábrázolja. A Sala di Constantino freskói közül a Nagy Constantinus Milviusi hídnál aratott  győzelmét ábrázolót még Raffaello vázlatai alapján készítették, a többi jórészt Giulio  Romano alkotása.