I dipinti più importanti della pinacoteca fanno parte di quella Scuola Umbra che tra il XV e il XVI sec. diede testimonianza di grande talento con artisti quali il Perugino, Tiberio d'Assisi, Fiorenzo di Lorenzo e Dono Doni, quest'ultimo ben rappresentato da quella che viene considerata la sua opera più notevole: l'Adorazione dei pastori datata 1543, periodo in cui la pittura umbra veniva influenzata da artisti stranieri stabilitisi in Umbria. Opera di grande pregio è la Madonna della Misericordia coi Santi Stefano e Girolamo e Sant'Antonio Abate del grande pittore umbro Pietro Vannucci, detto il Perugino.

La sezione archeologica ospita i reperti etruschi e romani che testimoniano le origini del territorio. Tra le opere più importanti, una magnifica testa marmorea di Afrodite risalente alla media età imperiale. Inoltre dal piano primo sottostrada si potrà accedere al "Pozzo Medioevale" rinvenuto al centro della Piazza Cavour durante i lavori di ripavimentazione.