Il PalaBiennale è una tensostruttura temporanea, allestita appositamente per le proiezioni durante la Mostra del Cinema, ed è la sala con la capienza maggiore, 1.700 posti. Si trova in via Sandro Gallo, ed è raggiungibile a piedi a poca distanza dal Palazzo del Cinema.

La sala ospita la molto apprezzata doppia proiezione serale per il pubblico, che da qualche anno costituisce un appuntamento fisso per i frequentatori della Mostra. Al PalaBiennale sono inoltre previste altre proiezioni nell'arco della giornata, per il pubblico e per gli accreditati.