Expõe cerca de 1.500 peças de natureza arqueológica, etnológica e belas artes.
A criação do museu data de 1842. Entre seus fundos é preciso destacar duas esculturas zoomorfas de pedra celtiberas, os mosaicos romanos, os esmaltes visigodos e uma série de painéis de pintores castelhanos e flamengos dos séculos XV e XVI, além de importantes coleções de moedas. Também possui cristais e vidros da Real Fábrica da Granja de San Ildefonso, assim como peças de escultura religiosa e gravuras de Durero e Rembrandt. Foi trasladado de lugar muitas vezes até chegar a sua sede atual, uma fortificação da muralha conhecida como Casa do Sol. Possui uma filial, o Museu Zuloaga, cuja sede se encontra em uma das igrejas românicas segovianas de mais rica decoração.