Ab 1902 wurde das ehemalige Schlosstheater im Langhansbau zu einem Möbelspeicher umgebaut. Gegen Ende des Ersten Weltkriegs wurden einige Räume im östlichen Teil des Eosanderbaus als Lazarett genutzt. Kurz nach dem Krieg war ein Lazarett für Kriegsversehrte im Neuen Flügel und in hölzernen Baracken, die wohl im angrenzenden Schlosspark standen, untergebracht. Im Jahr 1926 wurde die Verwaltung der staatlichen Schlösser und Gärten gegründet und ein Vertrag über die weitere Nutzung geschlossen. Bei dem alliierten Luftangriff in der Nacht zum 23. November 1943 wurde das Schloss schwer beschädigt. Nach 1945 setzte sich die Direktorin der West-Berliner Schlösserverwaltung, Margarete Kühn, für den Wiederaufbau ein. Die Rekonstruktion fand 1957 mit der Wiederherstellung der Kuppel ihren Abschluss. Seit 1952 hat das Reiterstandbild des Großen Kurfürsten von Andreas Schlüter (1696) seinen Platz im Ehrenhof.
Für Schloss Charlottenburg war ursprünglich auch das Bernsteinzimmer bestimmt – eine komplette Wandvertäfelung aus Bernstein, die später auch als “das achte Weltwunder” bezeichnet werden sollte. Entworfen wurde es von dem Architekten und Bildhauer Andreas Schlüter. Als Raum wird die Rote Damastkammer angenommen. 1712 wurde die Arbeit noch erwähnt, ist jedoch für Charlottenburg nicht mehr vollendet worden. Teile der Bernsteinvertäfelung sollen im Berliner Stadtschloss in ein an den Weißen Saal angrenzendes Kabinett eingebaut werden. Friedrich Wilhelm I. machte das Bernsteinzimmer dann dem russischen Zaren Peter dem Großen im Jahr 1716 zum Geschenk.
Das Museum für Vor- und Frühgeschichte der Staatlichen Museen im ehemaligen Theatergebäude (Langhans-Bau) wurde um 1960 eingerichtet. 2003 wurde nach einer grundlegenden Sanierung das Museum wiedereröffnet. Am 26. April 2009 wurde die Sammlung im Schlosstheater geschlossen und im Neuen Museum in Mitte untergebracht, während die Werkstätten zunächst im Schloss bleiben. In Zukunft soll dort wahrscheinlich das Hohenzollernmuseum untergebracht werden, das sich im zerstörten Schloss Monbijou in Berlin-Mitte gegenüber dem heutigen Bode-Museum befand. In der Kleinen Orangerie befindet sich derzeit ein Restaurant, außerdem wird das Glashaus des Baus im Sommer für Kunstausstellungen und Konzerte genutzt. Auch die im Zweiten Weltkrieg zerstörte Große Orangerie wurde nach dem barocken Vorbild wieder aufgebaut. Der lichtdurchflutete Festsaal bietet einen ansprechenden Rahmen für kulturelle Veranstaltungen, Konzerte und Bankette, unter anderem auch für die Bundesregierung, die hier im Jahr 2013 US-Präsident Barack Obama mit einem Staatsbankett verabschiedete. Separat zu besichtigen sind die KPM-Porzellansammlung des Landes Berlin im Belvedere, der Neue Pavillon und das Mausoleum. Von 2004 bis Anfang 2006 wurde das Schloss Charlottenburg vorübergehend vom Bundespräsidenten genutzt, solange sein Amtssitz, das Schloss Bellevue, renoviert wurde. Heute ist das Schloss als Museum zu besichtigen. Zu sehen sind hier unter anderem die Wohnung Friedrichs des Großen, Kroninsignien von Friedrich I. und seiner Gemahlin Sophie Charlotte, das Porzellankabinett, die Goldene Galerie, zahlreiche Gemälde und eine bedeutende Sammlung französischer Malerei des 18. Jahrhunderts, hierunter WatteausEinschiffung nach Kythera.
Der 55 Hektar große Schlossgarten Charlottenburg (im Volksmund “Schlosspark” genannt) wurde ab 1697 von Siméon Godeau als französischer Barockgarten angelegt. Er umfasste ein Barockparterre auf der Gartenseite des Kerngebäudes, ein West- und ein Ostboskett an der Spree mit drei Angelhäusern und einem kleinen Hafen für die Treckschuten, die zweimal am Tag nach Berlin fuhren. Außerdem gab es einen Spielgarten mit Wasserbassins, Bahnen für das Boule-Spiel und einen Fasanengarten. Sein Amt am Schloss Charlottenburg wurde 1709 beendet, nachdem der Gärtner spontan und ohne zu fragen eine große Anzahl Linden gekappt hatte. Während seiner Regierungszeit zwischen 1713 und 1740 kürzte Friedrich Wilhelm drastisch den Etat für die Pflege des Schlossgartens. Durch den Verkauf von Kräutern und seltenen Gewächsen sowie Verpachtung der hinteren Wiese deckte er die Kosten teilweise. Er übergab einen Bereich der Anlage den Ackerbauern zur eigenen Bewirtschaftung. In der Zeit von 1740 bis 1786 kümmerte sich Friedrich II. um die Wiederherstellung des Lustgartens, diesmal allerdings im modernen Stil des Rokokos. Friedrich Wilhelm II. schloss sich während seiner Regierungszeit 1786–1797 dem romantischen Trend mit seiner Vorliebe für englische Landschaftsgärten an, der in krassem Gegensatz zu den geometrischen Formen und Sichtachsen des Barockgartens stand. Er beauftragte 1788 den Gärtner Johann August Eyserbeck aus Wörlitz mit einer solchen Anlage nach dem Modell des Wörlitzer Parks. Es kam zu einer Vielzahl von Vorschlägen (darunter drei Pläne Johann August Eyserbecks sowie verschiedene Entwürfe Georg Steiners und Peter Joseph Lennés). Als erstes verwandelte er das Parterre vor dem Mittelbau (Altes Schloss) in eine Rasenfläche mit lockeren Grasflächen und Baumgruppen, die im Laufe der Zeit immer wieder mit veränderten Bepflanzungen umgewandelt wurden; auch löste er die geraden Uferlinien des Karpfenteichs und die Wasserläufe auf. Als Eyserbeck 1801 starb, übernahm Steiner sein Amt, der die Verlandschaftung fortsetzte. Im Jahr 1819 kam der Gartenkünstler Lenné hinzu. Er verlandschaftete das Westboskett, und gab der Gesamtanlage den letzten künstlerischen Schliff. Friedrich Wilhelm IV. ließ das Boskett hinter der barocken Orangerie wieder so herstellen, wie er sie aus seiner Kindheit in Erinnerung hatte. Allerdings entsprach seine Gestaltung nicht genau dem barocken Zustand. Im Schlossgarten befinden sich das 1788 von Carl Gotthard Langhans erbaute Teehaus Belvedere und das nach 1810 für Königin Luise erbaute Mausoleum im Schlosspark Charlottenburg. Die berühmte Grabskulptur auf ihrem Sarkophag stammt von Christian Daniel Rauch. Den 1824/1825 als neapolitanische Villa von Schinkel errichteten Neuen Pavillon hat Friedrich Wilhelm III. nicht gemeinsam mit seiner zweiten Frau, der Fürstin Liegnitz, bewohnt. Zwei weitere Staffagebauten – das Otahitische Korbhaus (um 1790 von Ferdinand August Friedrich Voß entworfen) und das Gotische Angelhaus an der Spree (1788 von Carl Gotthard Langhans) – mussten wegen ihrer leichten Bauweise häufig repariert werden. 1849/1850 ein letztes Mal erneuert, wurden das Korbhaus 1865 und das Angelhaus 1884 abgerissen. Nach starken Verwüstungen im Zweiten Weltkrieg sprach sich vor allem die Direktorin der West-Berliner Verwaltung der Staatlichen Schlösser und Gärten, Margarete Kühn, für eine sich dem barocken Zustand annähernde Wiederherstellung des Parterres aus, da es in Deutschland nur wenige, in Berlin aber überhaupt keine barocken Gartenanlagen mehr gab. Dabei entsprechen die 1958 angelegten und 1967/1968 mit Broderie verzierten Flächen nicht dem Originalzustand. Weil dieser als zu pflegeaufwendig galt, wurde die Ornamentik anhand verschiedener barocker Musterbücher gestaltet und im Wegekreuz eine Fontäne geschaffen. Trotz vielfacher Kritik an dieser unhistorischen Konzeption erfolgte 2001 auf Betreiben der Berliner Gartendenkmalpflege die Restaurierung der Gestaltung aus den 1950er Jahren, weil diese Anlage mittlerweile ebenfalls als geschichtliches Zeugnis zu bewerten sei. Der Schlossgarten dient den Bewohnern der angrenzenden, dicht besiedelten Charlottenburger Altbaugebiete seit langer Zeit als Naherholungsgebiet.
Schloss Cecilienhof, ein Gebäudeensemble im englischen Landhausstil, entstand in den Jahren 1913–1917 nach Plänen des Architekten Paul Schultze-Naumburg. Es liegt...
