Il Museo illustra in maniera esaustiva l’arte pittorica bellunese a partire dal XV fino al XX secolo. Di Jacopo da Montagnana (1440?-1499) e di Pomponio Amalteo (1505-1588) sono numerosi frammenti di affreschi che un tempo decoravano la Caminata, sede dell’antica Comunità di Belluno interamente ricostruita e adattata a Tribunale provinciale tra il 1838 ed 1840. Sono inoltre esposte alcune opere di
Matteo Cesa (1425-1495), di Bartolomeo Montagna (1450 -1523), Palma il Giovane (1544-1628) e di Domenico Tintoretto (1560-1635). Di grande valore sono le tele settecentesche di Sebastiano Ricci (1659-1734), dipinte per casa Fulcis, rappresentanti la Caduta di Fetonte, Ercole e Onfale, Ercole al bivio; opere pittoriche e grafiche di Marco Ricci, dipinti di Gaspare e Antonio Diziani, di Antonio Lazzarini e di Giuseppe Zais. Del pittore e patriota bellunese Ippolito Caffi (1809-1866), tra i maggiori vedutisti dell’Ottocento italiano, vi sono la tela Venezia con la neve e la nota veduta di Belluno con il Monte Dolada. Appartengono alle collezioni del Museo anche alcune sculture; tra queste di particolare pregio quelle del Michelangelo del legno Andrea Brustolon (1662-1732), quali il Crocefisso o la cornice con putti. Dello stesso artista sono conservati anche alcuni bozzetti in terracotta e un corpus di disegni preparatori. Di grande interesse infine alcune raccolte solo in parte esposte nelle sale, le tavolette votive di epoca compresa tra il XVIII e il XIX secolo, la collezione Zambelli-Perale di porcellane prodotte da manifatture italiane e europee dal sec. XVIII al XIX, la raccolta Prosdocimi-Bozzoli di gioielli d’oreficeria bellunese tra ’800 e ’900. La sezione archeologica conserva testimonianze dell’età del ferro, costituite in buona parte da ritrovamenti provenienti dallo scavo ottocentesco di una necropoli nei pressi di Cavarzano (fibule, coltelli e oggetti in bronzo) e da scavi successivi effettuati in aree limitrofe. Numerosi sono anche i reperti di età romana e dell’Alto Medioevo: da segnalare i due corredi tombali di epoca longobarda, rinvenuti rispettivamente a Mel e a Sospirolo. Il lapidario romano è ospitato nell’androne del vicino Auditorium Comunale: da segnalare la base in pietra calcarea del Cansiglio degli inizi del III secolo d.C. dedicata a Marco Carminio Pudente, che ricoprì importanti funzioni amministrative tra le quali anche quella di patrono del collegium dei dendrophori (addetti alla lavorazione e smercio del legname) e fabri, e la stele funeraria, del II secolo d.C., di Tito Sertorio Proculo che ebbe numerosi incarichi politici e religiosi nel municipium. Merita un ricordo, inoltre, il sarcofago di Flavio Ostilio e della moglie Domizia del III secolo d.C., visitabile nel cortile di Palazzo Crepadona, sede del Centro culturale cittadino. La pinacoteca del Museo è esposta nei rinnovati spazi di Palazzo Fulcis, prestigioso edificio settecentesco per le sale del quale furono create da Sebastiano Ricci i capolavori conservati oggi in Museo.