La sala de exposiciones del Palacio de Pimentel se encuentra en el palacio del mismo nombre, sede de la Diputación de Valladolid, en la calle de Las angustias, nº 44.
Se accede directamente desde la calle, a través de una portada renacentista de piedra con arco de medio punto, que se cierra con una puerta de rejería de dos hojas.
La sala es de una gran diafanidad, y se articula en dos grandes espacios conectados entre sí. Ocupa la planta baja del palacio, que da a la calle de Las angustias. Las cuatro grandes ventanas que dan a la misma se hallan cegadas internamente, de forma que la sala ofrece una superficie continua expositiva.
La sala dispone de una superficie útil de 220 m2, y de una superficie expositiva de 73,50 metros lineales, siendo su altura de 3,80 metros, lo que la hace muy apta tanto para pintura como para escultura.