Aperto per la prima volta al pubblico nel 1911 e poi rimasto chiuso per quasi mezzo secolo, il Museo della Certosa di Pavia ha sede nel prestigioso Palazzo Ducale, residenza estiva visconteo-sforzesca e foresteria per ospiti illustri, ubicato lungo il lato meridionale del cortile della Chiesa, Santa Maria delle Grazie. Raccoglie opere provenienti dal complesso monastico o a esso strettamente collegate.
La gipsoteca raccoglie più di 200 calchi di grande e piccola dimensione. Negli ultimi anni (dal 2002 al 2006) sono stati restaurati la maggior parte di questi calchi e collocati, con un nuovo allestimento a cura della Soprintendenza per i beni architettonici e del paesaggio della Lombardia, nella galleria a pianterreno del palazzo Ducale.
Al piano superiore è stato mantenuto l'allestimento storico del 1911 di Luca Beltrami e, salvo alcuni adeguamenti, vi sono conservati gli straordinari altorilievi in marmo del Bambaia, le sculture, databili circa al 1480, di Giovanni Antonio Amadeo e di Antonio Mantegazza. Sono qui conservate anche sculture in pietra policroma di artisti lombardi della seconda metà del secolo XV, dipinti murali del XVI secolo distaccati dalle sedi originarie, dipinti su tavola, come la Pala di Bartolomeo Montagna, l'”Ecce homo” di Bramantino, “San Martino” e “Sant'Ambrogio” di Bernardino Luini. Si segnalano anche altri dipinti su tela di Guglielmo Caccia detto "Moncalvo", di Vincenzo Campi, di Giovanni Agostino da Lodi, di Giuseppe Vermiglio.
Nel museo sono anche conservati, nelle vetrine originali progettate dal Beltrami, i paramenti ecclesiastici. Altro ambiente è lo studiolo è affrescato con grottesche telamoni e storie di re ed imperatori della metà del XVI secolo; la volta, con le grottesche dipinte a punta di pennello su sfondo bianco ospita al centro, entro una cornice ellittica, la rappresentazione del Sogno di Costantino