이 곳의 소장품은 역대 교황이 모은 것을 중심으로 고대 그리스 미술과 미술사적으로 다양한 시대의 진귀한 작품들이 소장되어 있다. 바티칸 박물관의 소장품 중 아주 중요한 대표작만 골라 보는 데도 2시간이 걸린다. 미술관 및 박물관 개장시간은 9:00-14:00(하절기 17:00)까지이고 사진 촬영은 가능하지만 후레쉬는 사용이 금지되어 있다. 내부에서는 혼란을 막기 위해, 피냐정원에서 가이드의 설명을 듣고, 박물관 내부에서는 직원의 지시에 따라 일방통행을 해야 한다.

피냐정원(Pigna Courtyard or Pine-Corn Courtyard)
이 정원은 1816년 Pirro Ligorio에 의해 만들어졌다. 거대한 청동 솔방울 분수가 있는데, 이것은 아그리파의 욕실에서 발견된 것이다. 천정화나 최후의 심판 등을 설명할 수 있는 쌤플 그림이 걸려져 있고, 내부에서는 가이드가 설명을 할 수 없기 때문에 여기에서 가이드의 설명을 듣는다.

벨 베데레의 뜰(Cortile Ottagonale)
관람객이 처음으로 통과하는 곳으로, 18세기에는 클레멘스 14세와 피우스 6세가 수집한 조각들이 놓여있었다. 바티칸 궁전의 전신인 이곳은 19세기 피우스 7세에 의해 현재의 모습이 되었다. 이 뜰의 한 모퉁이에 라오콘상이 있는데 이는 16세기초 콜로세움 부근의 티투스 목욕장 유적에서 발견된 대리석상으로 후기 헬레니즘 시대의 걸작이다. 큰 뱀에 묶여 고뇌하는 모습은 트로이의 사제 라오콘(Laoconte)이 신에게 벌을 받고 있는 것이다. 기원전 6세기 고대 그리스의 조각가 레오카레스 작품으로 추정되는 청동상을 로마 시대에 복사한 대리석상인 아폴로상도 꼭 봐야할 작품이다.

미술관은 역대 로마 교황이 수집한 방대한 미술품 ·고문서 ·자료를 수장(收藏)하고, 또 미켈란젤로, 라파엘로 등의 대화가에 의한 내부의 벽화 ·장식으로 유명하다. 창설은 율리우스 2세(재위 1503∼1513) 때 벨베데레의 정원에 고대 조각이 전시된 것으로 시작되었지만, 일반에게 공개된 것은 클레멘스 14세 치하인 1773년이다.
현재 본관은 피오 클레멘티노미술관 ·도서관 ·성(聖)유물관 ·회화관 등 많은 부분으로 나뉘고, 또 각실은 보르지아실(室) ·라파엘로실 ·지도실이라는 특유의 명칭으로 불린다.

회화관(Pinacoteca)
바티칸 박물관의 입구를 들어서 안뜰 오른쪽에 있다. 비잔틴시대부터 현대까지 종교를 주제로 한 그림들이 연대순으로 전시되어 있다. 이들 중 제8실에 있는 라파엘로의 걸작 '마리아의 대관''폴리뇨의 마리아''그리스도의 변용'은 꼭 관람할 가치가 있는 것이다. 특히 '그리스도의 변용'은 라파엘의 최후 작품으로 아랫부분은 제자에 의해 완성되었다. 제9실에는 레오나르도 다빈치의 미완성작 '산 지롤라모' 제12실에서는 마니엘리즘에 지대한 영향을 준 카라바죠와 그의 제자가 그린 '그리스도 강가'등 찬란한 예술 작품들이 진열되어 있다.


라파엘의 방(Stanza di Raffello)
궁전 오른쪽 2층에 있는 4개의 방이다. 라파엘로가 이 곳의 그림들을 그릴 당시 성 시스틴 성당에서 작업을 하고 있던 미켈란젤로가 교황과의 의견대립으로 피렌체로 귀향했을 때 라파엘로는 아무도 입실이 허락되지 않았던 시스티나 예배당에 몰래 들어가 미켈란젤로의 예술 기법을 알아냈다는 이야기는 너무도 유명한 이야기다. 이 방은 '화재의 방' '서명의 방' '엘리오도라의 방' '콘스탄티누스 대제의 방'으로 나뉘어 있다. 4개의 방 중 가장 아름다운 '서명의 방'에는 교황 율리우스 2세가 라파엘에게 의뢰하여 그렸다는 천장화를 볼 수 있다. 이 벽화 는 라파엘이 3년간 심혈을 기우려 그린 것으로 인간의 영혼을 구성하는 지식과 도덕을 주제로 한 그림이다. 그의 대표작 '성체에 대한 토론' (1509 - 1510년 제작, 너비 7.7m)과 철학의 승리를 그린 '아테네 학파'(1510년 제작, 너비 7.7m)도 벽을 마주보고 전시되어 있다.

'엘리오도라의 방'에 들어서면 오른쪽에서부터 '레오네 1세, 아티라를 체포하다' '볼세나의 기적' '신전에서 추방되는 엘리오도라' '성 베드로의 해방'이 차례로 걸려 있고 천장화로 '아담과 이브'가 있다. '콘스탄티누스 대제의 방'은 4개의 방 중 가장 크다. 여기에는 라파엘의 제자인 줄리오 로마노가 그린 '콘스탄티누스 대제의 시(미네르바 다리의 성전)'등이 전시되어 있다.

미켈란젤로나 안젤리코의 벽화로 유명한 시스티나성당 ·파오리나성당 ·니코로 5세 성당 등도 미술관의 일부로 여기는 것이 보통이다.