Fu istituita insieme al Museo Archeologico nel 1898 e rappresenta una delle più pregevoli raccolte di dipinti esistenti nelle Marche.Espone opere di scuola locale ma anche di scuola veneta;bolognese;romana e testimonia l’excursus della pittura a Fano e nelle Marche dal XIV secolo ai giorni nostri;evidenziando i contatti che tale terra ebbe con le più diverse correnti artistiche.Il nucleo originario della Pinacoteca è costituito dai quadri provenienti dagli edifici delle Congregazioni religiose soppresse con il decreto Valerio nel 1867;cui si sono aggiunti nel tempo lasciti e donazioni quali la raccolta donata dal collezionista Antonelli e il lascito Vici Martelli.L’ordinamento delle opere risponde prevalentemente al criterio cronologico.Il percorso di visita inizia dalla Sala del caminetto al primo piano e termina con la sala del XIX e XX secolo.