Palazzo Mocenigo fu costruito dai patrizi veneziani Mocenigo lungo il canale Sirone alla fine XVI secolo, inglobando nella facciata principale un tratto delle mura del trecentesco castello dei Carraresi, il Castello di Este (anch’esso di proprietà dei Mocenigo), sorto a sua volta nell’area della prima dimora feudale del 1056 della principesca famiglia degli Estensi. In origine era articolato in due corpi simmetrici a L, ma l’ala di sud-est fu distrutta da un incendio nel 1785. Pochissimi sono oggi gli elementi originali: tre saloni del piano nobile conservano nelle volte effreschi attribuiti al vicentino Giulio Carpioni (1611-1674), con quadrature architettoniche entro le quali sono rappresentati putti, trionfi di frutta e fiori, figure allegoriche che evocano le virtù della famiglia Mocenigo. Ad oggi si dispone su due piani e presenta al piano nobile finestre archivoltate con cornici a conci rustici e balaustre in pietra. L’edificio ospita il Museo Nazionale Atestino, suddiviso in varie sezioni tematiche.