Già ritenuta quella di Augusto, è famosa per le straordinarie pitture murali: il triclinium è decorato da pitture imitanti finestre aperte con paesaggi sullo sfondo; il «tablinum» accoglie riquadri in secondo stile pompeiano raffiguranti scene mitologiche repliche di quadri greci del sec. IV a.C. (a destra Mercurio in procinto di liberare Io custodita da Argo; sulla parete di fondo, ormai quasi completamente perduto, Polifemo insegue Galatea), alla parete sin. tubi di condutture d'acqua con la scritta «Iulia Aug(usta)» che ha determinato il nome della domus e, in due vetrine, oggetti rinvenuti nel corso degli scavi; la sala a destra del «tablinum» conserva un fregio giallo (scena di vita egizia) con sotto festoni di fiori, frutta e fogliame, in quella a sin. predomina invece una finta incrostazione marmorea. A nord-est della casa di Livia corre, lungo la «Domus Tiberiana», il criptoportico di Nerone, passaggio sotterraneo che univa le varie parti dei palazzi imperiali.