Il percorso museale dell'Antico Palazzo dei Vescovi si apre con il Museo Tattile, La Città da Toccare, che espone modellini tattili smontabili che riproducono in scala i principali monumenti architettonici della città di Pistoia. Pensato appositamente per i non vedenti, il percorso offre nuove e diverse opportunità di apprendimento anche per i normodotati.

Nel sottosuolo dell’Antico Palazzo dei Vescovi è allestito fin dal 1984 un Percorso archeologico attrezzato che propone l’unica testimonianza visibile delle stratificazioni archeologiche della città, dall’epoca romana fino all’età moderna e contemporanea.

La raccolta del museo della cattedrale presenta oreficierie medievali e rinascimentali di straordinaria importanza come la Croce detta di Sant'Atto opera di manifattura tedesca (1280 c.), il Calice detto di Sant'Atto opera di Andrea e Tallino di Ognibene (1286), il reliquiario di San Zeno opera di Enrico Belandini (1369), il reliquiario della Vergine opera del maestro fiorentino Rombolus Salvei (1379); il reliquiario di San Jacopo opera di Lorenzo Ghiberti (1407), il reliquiario di Sant'Eulalia opera di Maestro Gualandi (1444).

Al primo piano del palazzo, in una sala appositamente ricostruita, è esposto il ciclo di pittura a tempera stesa “a secco” dal pittore ferrarese Giovanni Boldini (1842-1931) originariamente eseguito sulle pareti di una stanza della villa “La Falconiera”.

Di recente allestimento è la Collezione Bigongiari, frutto della passione dello studioso che aveva radunato nella propria casa una magnifica collezione di oltre quaranta dipinti antichi, la più importante raccolta privata del mondo per la conoscenza del Seicento fiorentino.