Entre sus fondos destacados se encuentran: los sarcófagos antropoides fenicios, los hallazgos de la época romana (con diversos objetos provenientes de Baelo Claudia, Medina-Sidonia, Carissa Aurelia, Sancti Petri o la propia Gades) y las salas de pintura barroca, con obras de Zurbarán, Alonso Cano, Rubens, Juan Carreño de Miranda y Murillo.