La collection, l'une des plus prestigieuses de France, rassemble peintures, sculptures, dessins et objets d'art de la fin du Moyen-âge à nos jours. Les plus grands maîtres composent un parcours exceptionnnel : Véronèse, Caravage, Rubens, Vélasquez, Poussin, Fragonard, Ingres, Géricault à qui une salle galerie entière est consacrée, Delacroix, Modigliani, les frères Duchamp... Rouen possède la plus grande collection de tableaux impressionnistes hors de Paris, avec nombre d'oeuvres très célèbres de Monet et Sisley.
Cette institution très originale occupe une ancienne église gothique et abrite la plus grande collection de ferronnerie ancienne au monde. 8000 pièces, de l'époque gallo-romaine au XIXe siècle, sont présentées, touchant à tous les registres, des applications monumentales (grilles, rampes d'escalier, serrures, enseinges) au mobilier en passant par les instruments scientifiques et les bijoux. La présentation dans l'église, imaginée par le donateur, Henri Le Secq des Tournelles, est particulièrement spectaculaire.
Installé dans le superbe hôtel d'Hocqueville (XVIIe - XVIIIe siècle), le musée, tout en présentant le splus importants centres faïensiers (Delft, Nevers), est centré sur les splendeurs de la production rouennaise : carreaux de Masséot Abaquesne (XVIe siècle), camaïeu bleu de Poterat, décors polychromes et pétillantes chinoiseries de l'époque rocaille, grands services d'apparat et spectaculaires sculptures de faïence. La collection s'ouvre sur le XIXe siècle et des expositions d'art contemporain lié à la céramique sont régulièrement