Il museo è costituito dalle sale pubbliche (Salone dei Cinquecento, Sala dei Duecento, Sala dei Gigli e sala dell'Udienza) e dai quartieri medicei cosiddetti degli Elementi e di Eleonora, che si trovano nel Palazzo della Signoria. Il percorso di visita comprende anche il mezzanino dove è esposta la collezione Loeser.