Le musée couvre une vaste période allant du Moyen-Âge au 20e s. Mais, s'il est riche d'oeuvres du Siècle d'or, signées Le Greco ou Velásquez, il reste surtout visité pour sa collection de primitifs. D'innombrables retables y témoignent en effet de la vitalité de l'école valencienne au 15e s. : Jacomart, Reixach, Osona le vieux et Osona le jeune. La Renaissance est représentée entre autres par Macip, Fernando de Llanos ou Yáñez de la Almedina.