Le musée occupe ce qui subsiste de l'hôtel Rolin ainsi que la maison Lacomme, mitoyenne. Les collections sont réparties en quatre départements : archéologie (présentation de l'aspect et des activités de la cité antique), art du Moyen âge ("Tentation d'Eve " de Gislebertus, " Nativité " du maître de Moulins), histoire (documents évoquant le passé d'Autun), la section beaux-arts, introduite par une salle consacrée aux arts décoratifs, réunit des peintures françaises et européennes du XVIIème siècle au XXème siècle (David Teniers le Jeune, Sébastien Bourdon, Charles-Joseph Natoire, Déveria, Glaize, et Maurice Denis).