การแสดงมหรสพสมโภช งานพระราชพิธีถวายพระเพลิง พระบรมศพ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุยเดช บรมนาถบพิตร นอกจากจะมีการแสดงหน้าพระเมรุมาศแล้ว ยังมีการแสดงให้ประชาชนทั่วไปได้ชม บริเวณทิศเหนือสนามหลวง 3 เวที ซึ่งแต่ละเวทีจะมีการแสดงที่หาชมได้ยาก
โดยเวทีที่ 1 จะมีการแสดงโขนหน้าจอ เรื่องรามเกียรติ์ จากสำนักการสังคีต และวิทยาลัยนาฏศิลปะ 12 แห่งทั่วประเทศ การแสดงโขนชักรอก เรื่องรามเกียรติ์ ชุดรามาวตาร โดยคณะโขนพระราชทาน มูลนิธิส่งเสริมศิลปาชีพ ในสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ ในรัชกาลที่ 9 และการแสดงหนังใหญ่เบิกหน้าพระ ซึ่งเป็นหนังใหญ่ชุดแรกตามประเพณีดั้งเดิม เพื่อความเป็นสิริมงคล ก่อนมรสพชุดอื่นจะเริ่มแสดง และการแสดงเบิกโรงหนังใหญ่ ชุดจับลิงหัวค่ำ
เวทีที่ 2 จะมีการแสดงหุ่นหลวง ตอนหนุมานเข้าห้องนางวานรินทร์ ซึ่งการแสดงหุ่นหลวงได้หายไปจากงานพระราชพิธีกว่า 150 ปี โดยสำนักช่างสิบหมู่ กรมศิลปากร ได้จัดสร้างหุ่นขึ้นมาใหม่ตามต้นแบบหุ่นหลวงที่เก็บรักษาและจัดแสดงในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระนคร โดยตัวหุ่นจะบังคับการเคลื่อนไหวด้วยเส้นใยร้อยเรียงกัน 20 เส้น แต่ละเส้นจะมีท่วงท่าร่ายรำต่างกัน ถือเป็นการสร้างกลไกหุ่นของคนไทยในอดีต และยังมีแสดงหุ่นกระบอก เรื่องพระอภัยมณี ตอนกำเนิดสุดสาคร จนถึงเข้าเมืองการะเวก และกรมศิลปากรได้อัญเชิญบทพระราชนิพนธ์ เรื่องพระมหาชนก มาจัดแสดงในรูปแบบละครรำ ซึ่งเนื้อหาในบทพระราชนิพนธ์ ได้สอดแทรกคติสอนใจ คุณธรรม ไว้ทุกบททุกตอน
ส่วนเวทีที่ 3 เป็นการแสดงของวงดุริยางค์สากล "ธ คือ ดวงใจไทยทั่วหล้า" เป็นการบรรเลงและขับร้องเพลงพระราชนิพนธ์ในพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร และบทเพลงที่ประพันธ์ขึ้นเพื่อถวายถวายอาลัย จากวงดนตรี อ.ส.วันศุกร์ กรมดุริยางค์ทหารบก กองดุริยางค์ทหารเรือ กองดุริยางค์ทหารอากาศ กองสวัสดิการ สำนักงานตำรวจแห่งชาติ กรมประชาสัมพันธ์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รวมทั้งการแสดงบัลเลต์เรื่องมโนราห์ โดยในหลวงรัชกาลที่ 9 ทรงนำการแสดงมโนห์รา มาผสมผสานกับการแสดงบัลเลต์ อย่างลงตัว และพระราชนิพนธ์เพลงประกอบการแสดง นับเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่บัลเลต์จะได้แสดงในมหรสพสมโภช งานพระราชพิธีถวายพระเพลิง พระบรมศพฯ เพื่อถวายพระเกียรติยศสูงสุด และน้อมรำลึกถึงพระอัจฉริยภาพทางดนตรี