En el otro lado y completando el recorrido, hay tres estancias comunicadas entre sí, elevadas un escalón con respecto al nivel del patio, teniendo la última de ellas iluminación por fachada principal.

Dicha estancia da a la calle General Ezponda mediante tres notables balcones.

El techo del claustro está construido con bóvedas rebajadas, enfoscadas y enjabelgadas.

Desde ella se accede a la única dependencia del nivel, que ocupa toda la fachada de la plaza de la Concepción y desde la cual se accede a la torre, que en esta planta tiene salida al matacán situado en la fachada principal.

[2]​ Pedro de Carvajal Ulloa reformó el palacio, hizo levantar el hermoso patio toscano e incorporó la casa al mayorazgo familiar a principios del siglo XVII.

Es mucho más tarde, en la segunda mitad del siglo XIX, cuando Gonzalo Carvajal y Arce sucedió a su primo García de Arce en el marquesado de Camarena la Vieja, quedando vinculado solo entonces el palacio a este título.

El espacio interior se transformó completamente y la torre aumentó su altura.