La Galleria di Palazzo Chigi-Saracini conserva diversi esempi importanti di arte sense, ta cui: una Madonna del primo Duecento del Maestro di Tressa, un'Epifania e dei frammenti di una Croce dipinta del Sassetta, un piccolo trittico a sportelli del Maestro dell'Osservanza, un polittico di Sano di Pietro, una Madonna e due angeli attribuita a Matteo di Giovanni, la Madonna con due sante di Neroccio, varie tavole attribuite al Sodoma e alla sua scuola, un Cristo risorto, una Pietà del Riccio, due tondi, un San Sebastiano e un altarolo di Andrea del Brescianino, lo Sposalizio mistico di santa Caterina da Siena e altri lavori del Beccafumi.
Tra le pitture non senesi si distinguono una Croce del duecento aretino, due Madonne con santi e un'Annunciazione di Mariotto di Nardo, un tondo della scuola di Botticelli, uno di Biagio d'Antonio, un Autoritratto di Salvator Rosa, i bozzetti del grande affresco con la Piscina probatica di Sebastiano Conca nella chiesa della Santissima Annunziata in Santa Maria della Scala.
Tra le sculture la Discordia in stucco di Francesco di Giorgio Martini, il rilievo della Madonna col Bambino in marmo del Vecchietta (ma c'è anche chi pensa a Donatello), il bozzetto in terracotta del San Girolamo della Cappella del Voto in Duomo, di Gian Lorenzo Bernini, oltre ad alcune opere di Giuseppe Mazzuoli.
Tra le maioliche, piatti del senese Ferdinando Maria Campani (1702-1771), con decori tardo barocchi ispirati a Raffaello.