Este museu, que ocupa o antigo palácio episcopal reformado no século XVI, leva o nome do escultor Machado de Castro, nascido em Coimbra em 1731. O pórtico renascentista abre para um pátio e, na costa oeste, uma galeria realizada por Philippe Terz, oferece uma vista do alto da antiga catedral e da cidade baixa até o Mondego. É particularmente rica em esculturas, pinturas, objetos de arte, porcelana, cerâmica, principalmente a de Portugal e a de Flandres. A escola de Coimbra ocupa o lugar de honra.