昂布罗修艺术博物馆是世界上第一家向公众开放的艺术博物馆，也是唯一一家从成立之初就与神学院、设计学院和图书馆有组织地联合起来的博物馆。它的目标是以整合的方式进行文学、科学与艺术研究。目前，昂布罗修艺术博物馆的展示区路径不仅是展馆的参观路线，而且成为观赏整个纪念性建筑的好机会：从San Sepolcro的圣玛丽亚·马达莱娜教堂（其历史可追溯到公元1000年以前），到17世纪展区，有最早的图书馆大厅、所称的费德理安大厅、古老的Santa Corona互助会牧师会大厅，还有一幅出自圣贝纳迪诺·卢伊尼的壁画杰作，再到19世纪的新古典主义展区和由Giovanni Galbiati学监在1929年到1931年期间重新修建的带着那个时代的典型装饰品味的区域。从昂布罗修的拱廊里可以看见所谓的“伟大神灵之庭院”(Cortile degli Spiriti Magni)，里面有十分珍贵的考古收藏。那些以前作为新古典主义风格庭院的展厅，现在已经成为图书馆的阅读厅，里面展出了整个艺术博物馆的核心人物——红衣主教费德理安·波罗缪几乎全部的收藏。在其他的展厅里展示了由创始人随后捐赠给艺术博物馆的作品，这些作品涵盖了从文艺复兴时期到19世纪期间整个的绘画历史，尤其是意大利绘画史。在所有收藏中最重要的杰作有：
- 雅典学府草图，拉斐尔手稿
- 博物馆画像，达芬奇

- 贵妇画像 ，由费德理安·波罗缪购买并证实出自达·芬奇之手
- 水果篮，卡拉瓦乔
- 亭子里的圣母 ，桑德罗·波提切利
- 朝拜的贤士，提香·韦切利奥
- 由费德理安直接订购的弗兰芒画家扬·勃鲁盖尔的作品（两个花瓶、十二村落、水与火的元素）
在那些分布于不同展厅里的陈列柜和橱窗里所展示出的物品之中，人们可以观赏到一个小匣子，里面有属于卢克雷齐亚·波吉亚的一缕金色头发。在所谓的“伟大神灵之庭院”(Cortile degli Spiriti Magni)（从拱廊看得到）的尽头，存放着十分珍贵的考古收藏，有古老的希腊-罗马时期的祭坛和石碑；在费德理安大厅的柱廊中可以看到来自公元四世纪时期的梅迪奥拉努姆（现在的米兰）的古罗马公众浴场的地板的马赛克铺面。而图书馆里，在数量庞大的中世纪时期以及文艺复兴时期的手稿的旁边，则是无论在数量上还是质量上都十分显著的背景插图，有大约四万件设计图、版画和印刷品（在这些最重要的艺术家中，就有皮萨内洛和杜勒）。
但是在图书馆，最卓越的艺术与科学珍宝，应该是1637年由Galeazzo Arconati侯爵捐赠的达·芬奇《大西洋手抄本》作品集，其中收录了共1119页达芬·奇手稿，大约2000幅设计图、笔记、自传的笔记以及他对不同学科的研究，包括工程学、水力学、光学、解剖学、结构学、几何和天文学等。