Istituita nel 1912 con l'intento di raccogliere, custodire e valorizzare gli oggetti d'arte dell'intero territorio nazionale, è un'autentica miniera di opere d'arte.   La sua collezione presenta oltre a molte opere del pittore urbinate Federico Barocci, alcuni dei capolavori della pittura di tutti i tempi, tra i quali Piero della Francesca, Tiziano, Paolo Uccello, Raffaello.

E' la casa dove è nato Raffaello Sanzio.

Il museo contiene una raccolta di tele e tavole dal primo 300 al 700, una ricca collezione di codici miniati del XXXIII secolo, lavori in bronzo tra cui un candelabro di Francesco di Giorgio Martini.   Vi è
conservato inoltre il Tesoro del Duomo.

Una raccolta di gessi del IXX secolo che rappresenta i gusti artistici degli urbinati.