La bibliothèque du Dauphin, une pièce harmonieuse utilisée comme cabinet de retraite et de travail par le fils de Louis XV, Louis de France, fut également occupée plus tard par son propre fils, le futur Louis XVI, lorsqu’il était Dauphin dans l’ancien appartement de sa mère.
Les boiseries de la bibliothèque datent de 1755, et les anges musiciens ornant la corniche rappellent les goûts du fils de Louis XV, qui était amateur de musique. Quatre marines peintes par Joseph Vernet sont placées au-dessus des portes, et une pendule en bronze de Jean-Joseph de Saint-Germain repose sur une commode exécutée par Mathieu Criaerd. Le bureau plat, livré par Simon Œben et Roger Vandercruse en 1756 pour Louis XV, a ensuite été utilisé par son fils.
Le grand cabinet du Dauphin, initialement composé de trois pièces, a été réuni en 1693 pour former la grande salle actuelle par le Grand Dauphin. Le décor a été renouvelé en 1747 pour le fils de Louis XV, mais seules la cheminée et une partie des boiseries sculptées par Verberckt ont subsisté. Les dessus-de-portes, initialement représentant les sœurs du Dauphin, ont été remplacés par des œuvres de Charles-Joseph Natoire. Un globe céleste et terrestre créé par Edmé Mentelle en 1786, peint par François Vernet et doré par Jean-Nicolas Gardeur, a été ajouté à la demande de Louis XVI.
La chambre du Dauphin, datant de 1747, était auparavant un cabinet plus petit, successivement utilisé par Monsieur et le Régent. La décoration de la pièce, conçue par Gabriel, comprend une alcôve tendue de soieries et un lambris en chêne sculpté rechampi blanc et or. Le lit du Dauphin ayant disparu, il a été remplacé par un lit « à la duchesse » exécuté vers 1740 pour la marquise de Créquy. Sur la console se trouvent un globe terrestre et une sphère armillaire de Guillaume de l’Isle, et un portrait de la dauphine Marie-Thérèse Raphaëlle d’Espagne est accroché sur le mur nord.
La seconde antichambre du Dauphin, occupant les deux tiers de l’ancien cabinet des Glaces du Grand Dauphin, était l’une des pièces les plus somptueuses de son appartement. Le parquet de marqueterie arborait les chiffres entrelacés du prince et de son épouse, tandis que le plafond et les murs étaient recouverts de miroirs enchâssés dans des encadrements de marqueterie d’ébène, d’étain et de cuivre. En 1747, la pièce fut agrandie, perdant ainsi son décor d’origine pour être ornée de simples boiseries. Une collection de peintures de Jean-Marc Nattier, comprenant des portraits des filles de Louis XV, est présentée dans cette salle.
La Galerie basse, située dans la continuité des appartements de la Dauphine puis du Dauphin, fut construite par Louis Le Vau en 1669. Elle se compose en réalité de deux galeries parallèles, séparées par un emmarchement pour compenser la différence de niveau entre l’ancienne partie du Château de Louis XIII et le château-neuf de Louis XIV. Éclairées par neuf baies, ces galeries étaient initialement fermées par des grilles dorées, reliant la cour de Marbre aux jardins. La Galerie basse a subi des modifications à la fin du règne de Louis XV pour aménager des appartements pour Madame Sophie, qui ont ensuite été modifiés sous Louis XVI. La Galerie basse a été restaurée dans son état d’origine après la disparition de l’appartement de Madame Sophie lors de la création des galeries historiques.
Suite à un chantier de restauration débuté en octobre 2020, l’appartement du Dauphin a rouvert ses portes après plus de dix ans de fermeture au public. L’objectif de la restauration était de retrouver l’état d’origine de l’appartement suite au réaménagement dirigé par Ange-Jacques Gabriel en 1750 pour le fils aîné de Louis XV, le dauphin Louis-Ferdinand. La restauration du Grand Cabinet du Dauphin a été rendue possible grâce au mécénat de la Société Baron Philippe de Rothschild, tandis que celle de la Bibliothèque du Dauphin a bénéficié du soutien financier de la Société des Amis de Versailles.