Die Aula regia, die Thronhalle der Ingelheimer Kaiserpfalz, wurde Ende des 8. Jahrhunderts errichtet und gehört damit zum Gründungsbau unter Karl dem Großen (747/48−814). Die Thronhalle war das wichtigste öffentliche Bauwerk und diente als repräsentativer Versammlungsort. Dies zeigt sich auch anhand ihrer hochwertigen Bauausstattung, deren Überreste bei archäologischen Ausgrabungen gefunden wurden. Teile des von der Antike inspirierten Bauschmucks, darunter Fragmente der Wandmalereien und des kostbaren Schmuckfußbodens, können im Museum bei der Kaiserpfalz besichtigt werden. Auch im Grundriss der Aula regia kann man den Rückgriff Karls des Großen auf Bauformen der römischen Antike erkennen. Die Thronhalle war 40,5 Meter lang, 16,5 Meter breit und ist heute das am vollständigsten erhaltene Gebäude der karolingischen Pfalzanlage.
Im Denkmalbereich befindet sich die Schwerpunktpräsentation „Pfalz der Karolinger“: Ein Informationsbereich auf der Besuchertribüne am Nordende der Aula regia erläutert mithilfe von Text- und Bildtafeln sowie einer Multimediapräsentation die Geschichte der Karolinger und ihrer Ingelheimer Pfalz. Durch ein „historisches Fernrohr“ können Besucher einen Blick in die rekonstruierte Vergangenheit der Aula regia werfen. In Vitrinen sind zudem archäologische Funde ausgestellt, die während der Ausgrabungen in der Thronhalle geborgen wurden.