Il museo si articola su 15 sale al secondo piano e altre 5 al terzo piano di Palazzo Braschi. Altre sale ospitano una biblioteca, una mostra di carrozze d'epoca e sale per gli uffici del museo. Il Museo, nella vecchia sede del ex Pastificio Pantanella, in piazza della Bocca della Verità, fu inaugurato il 21 aprile 1930, Natale di Roma, dal direttore delle Antichità e Belle Arti del Governatorato Antonio Muñoz che ne fu, anche, il primo direttore. Il Museo venne poi trasferito nel 1952 nella sede attuale di Palazzo Braschi.

Il Museo di Roma per la ricchezza e la vastità delle sue collezioni, è l'istituzione più significativa per la conoscenza della storia sociale e delle attività artistiche a Roma dal Medioevo agli inizi del Novecento.

Vi si conservano più di centomila opere, tra dipinti, disegni, sculture, incisioni, fotografie, mobili, abiti, ceramiche, carrozze e portantine, elementi architettonici e affreschi salvati dalle demolizioni, molte delle quali esposte a rotazione.