Il Museo diocesano e della cattedrale è un museo diocesano allestito nel 2002 nella cappella di San Tobia (1528), sul fianco destro della cattedrale di San Giovanni Battista. Presenta opere d'arte, suppellettile liturgica e paramenti sacri provenienti prevalentemente dal duomo.

Il Museo ha cinque sedi distaccate:
Museo della Madonna del Carmine in Bagno di Romagna
Museo della Madonna della Vita di Mercato Saraceno
Museo di Arte Sacra di Longiano
Museo d'Arte Sacra di Sarsina
Museo di Arte Sacra di Ranchio (Sarsina)