El núcleo principal de las colecciones del museo está formado por obras premiadas o compradas en la Bienal de las primeras décadas. Entre ellas, célebres obras maestras, como la Judith II (Salomé) de Klimt (1909) y el Rabino de Vitebsk de Chagall (1914-1922).
Uno de los puntos fuertes del museo es la amplia colección de esculturas, entre las que se encuentran las cera de Medardo Rosso, donadas al museo por el artista en 1914. Adquisiciones y legados adicionales han dotado al museo de obras notables, desde Kandinsky a Klee, de Matisse a Moore a Wildt, además de una rica selección de obras de artistas italianos y un importante gabinete de gráficos.
Después de la gran intervención de restauración de 2002, (proyecto Boris Podrecca), desde 2009 el recorrido expositivo se amplió también al segundo piso noble monumental del palacio. En el tercer piso se encuentra también el Museo de Arte Oriental, incluido en el recorrido de visita, con entrada unificada.
