El Museo de la Catedral está ubicado en la misma galería del claustro donde se encuentra la capilla de Santa Lucía. Inicialmente era donde estaba ubicado el antiguo comedor de los pobres.

De la colección de obras del Museo, se debería destacar la pila bautismal en forma lobulada del siglo XI, procedente del antiguo templo románico, y la escultura de Santa Eulalia realizada en terracota por Antonio Claperós, proveniente del frontón de la puerta de Santa Eulalia. En lo que se refiere a pintura, cabría destacar el retablo gótico de san Bernardino y el Ángel Custodio, del pintor Jaume Huguet realizado entre los años 1465 y 1470, y la Piedad, pintura sobre tabla, obra de Bartolomé Bermejo del año 1490 y conocida también como la Piedad del canónigo Desplà. Destaca la custodia, de finales del siglo XIV formada con el trono de campaña del rey Martín el Humano.