Uno dei più famosi palazzi veneziani, la gotica Ca' d'Oro (1422-1440), venne acquistato nel 1895 dal barone Giorgio Franchetti, che nel 1916 lo donò allo Stato, insieme alle sue collezioni. Aperto al pubblico nel 1927, con l'aggiunta di opere demaniali, provenienti da edifici soppressi durante la dominazione napoleonica, e da depositi della Galleria dell'Accademia, il museo riunisce importanti sculture e bronzi, dipinti di scuola veneta e dall'Italia centrale, arazzi, affreschi staccati, mobili, medaglie e ceramiche. Nell'attiguo palazzo Duodo, parte integrante del museo, sono consultabili per gli studiosi i ricchi depositi ordinati per tipologie di opere. Tra le opere esposte nel museo, sculture di Tullio Lombardo, Andrea Riccio, Jacopo Bonacolosi detto l'Antico, Vittore Camelio, Gerolamo Campagna, Alessandro Vittoria, Gian Lorenzo Bernini, dipinti di Giambono, Alvise Vivarini, Carpaccio, Francesco Botticini, tele di Tintoretto, Tiziano, Paris Bordon, Francesco Guardi, Antonie Van Dyck, Jan Van Eyck, Adam Elsheimer, Jan Fyt e arazzi di manifattura fiamminga e di Bruxelles del XVI secolo