汉代建筑内部及外檐，多有装饰及壁画。古代典籍中有很多这类记载。汉武帝甘泉宫中的“台室”画天地太一诸鬼神：汉成帝时画赵充国和霍光像于未央官；汉光武帝时画二十八个有功勋的将军的形象于南官云台：汉明帝之宫殿，图画经史故事；此外，如麒麟阁画功臣十一人像；甘泉宫画金日母亲休屠王阔氏的像。这些都是以褒奖和纪念为目的的。明光殿画古列士，成都学官画盘古、三皇、五帝、三代君臣与孔子七十二弟子像等等。《后汉书·郡国志·注》中，特别指出诸郡府厅堂上，都画有东汉初自建武年间（公元二五一五五年）至阳嘉年间（公元一三二一一三五年）该地历任的地方官，注明其品德。在南方的“郡守都尉府舍，皆有雕饰，画山神海灵奇禽异兽以炫耀之，夷人益畏惧焉”（《后汉书·南蛮传》）。王延寿的《鲁灵光殿赋》中的侈夸的描写，特别给后世留下强烈的印象。鲁灵光殿的檐下木构部分画着云气和水藻。各种木构件上装饰着飞禽走兽有奔虎、虯龙、朱鸟、白鹿、狡兔、玄熊，甚至胡人、神仙、玉女，种种表情生动的形象。鲁灵光殿的壁画：“图画天地，品类群生，杂物奇怪，山神海灵，写载其状，托之丹青。千变万化，事各缪形；随色象类，曲得其情。”其内容包括：太古开辟之时的“帝王”，例如驾着龙的五个远古“皇帝”、乘云车的九首“人皇”、献身的伏羲、蛇躯的女蜗、黄帝、唐虞，以及夏桀和妹嬉、殷纣和妲己、周幽和褒姒，以及忠臣、孝子、列士、贞女故事等等。
汉代建筑物的内部以及檐的壁画、装饰，因为已无真正的木构的殿堂保存下来，所以只能在墓室壁画、享祠及墓室的画像石及画像砖、石阙等实物上获得可以和文字记载相印证的认识，因而这些实物就成了汉代绘画的真正的代表者。
汉代的墓室壁画，已发现者也不多。
河北望都汉墓壁画是较重要的。墓室南向，构造复杂，主室（后有小龛）、中室和前室（各附二侧室），前后共长二十米多，都是以砖券构成。所用的砖都是细致坚实并经过打磨的。砖券上并灌白灰浆。这一切和另外一些建筑工程上的精细的作法部说明这一墓室建筑的不平常。
前室四壁和通向中室的过道的砖壁上敷白灰，然后施以毛笔勾线着色的壁画。
作为墓主人办公衙司的前室，在南壁门内的两侧，画着正在躬身迎接的“寺门卒”和“门亭长”。“寺门卒”持篲，“门亭长”执“版”。在前室北壁的门洞外两侧是据榻而坐的主记史（东侧）和主簿，他们手中执笔或执简，作书写之状。
前室东西两壁画都是分为上下两列。上列和墓室门内外两侧一样，都是死者的僚属，这些僚属都在躬身致敬。下列是各种动物。画在东壁的僚属，按照顺序是：“门下小史”、称为“辟车伍佰”的卫卒八人，“贼曹”和“仁恕椽”。西壁的僚属是：“门下功曹”、“门下游徼”、“门下贼曹”、“门下史”和“槌鼓椽”。绘在下列的动物，在东壁的是鸳鸯、白兔、鸾鸟、芝草、酒和羊。在西壁的是麞子、鹜和鸡。
前室通中室的过道两侧，东边画的是“小史”和“勉冠谢史”（止匍伏在地行礼），西边画的是正在跪拜启事的“白事史”和正在听事的“侍”。
过道门券上画着云气鸟鲁，如汉代漆器和金银错器物上所表现的一样。
前室的壁画说明墓的主人是一高级官吏（汉代只有最高级的官吏才能有八名“辟车伍佰”作为侍卫），前室是他的厅堂。壁画中的人物都画成在自己的职位上工作的情景，这就是除了题字以外更形象地表现了人物的社会特点，并且是直接地描写了人与人之间的社会等级差别。人物姿态动作自然，衣褶简单而合乎运动规律，面部，特别是眼睛都描绘得很精神。“寺门卒”和“辟车伍佰”更是须眉怒张，极有勇猛的神气。画中色彩不多，却能以笔墨渲染衣褶及动物身体，企图表现明暗及体积。从望都壁画多少可以看出汉代绘画艺术的水平。