Le musée de Chartres créé en 1833 autour d’une collection d’histoire naturelle et de numismatique n’a eu de cesse d’enrichir ses collections par de nombreux dons et legs de généreux mécènes. Citons pour les principaux : 1847 : de Villiers ; 1852 Vintant ; 1863 l’abbé Calluet ; 1865 Layé ; 1867 Prévôtaux ; 1899 Courtois ; 1901 Ballay ; de 1904 à 1912 Maugin ; 1933 Béthouart ; 1945 Coiffier ; 1947 SAEL ; 1948 de Cossé ; 1970 Bouge ; 1970-71 Navarre ; 1978/95 Vlaminck ; 2010 Loire. Ces dons furent complétés au cours des ans par des dépôts principalement de l’Etat et par quelques achats d’opportunité sans réelle politique d’acquisition. Il en résulte une grande hétérogénéité des collections, comparable à de nombreux musées de province. A la fin des années 1960, Les collections d’Histoire Naturelle furent déplacées dans le Muséum nouvellement créé et réintégrées au musée des Beaux-Arts à sa fermeture en 2015.
— Atout
Mobilier XVIIe - XVIIIe siècle ; Instruments de musique (clavecins) ; Émaux (les 12 apôtres de Limosin, vers 1 547) ; Bois polychromes, bel ensemble de sculptures religieuses européennes XIIIe-XVIIIe siècles ; Peintures et sculptures de diverses écoles européennes XVIe-XIXe siècles ; Art moderne : important ensemble de Vlaminck, Derain, Soutine ; Collections océaniennes : Tahiti, Marquises, Vanuatu, Nouvelle Calédonie...
Ancien palais épiscopal, façades du XVII et XVIIIe siècles. Son vestibule, la salle dite « à l’italienne », la chapelle de style classique et l’enfilade des salons d’apparat témoignent de la magnificence de cette ancienne demeure épiscopale.