Il complesso si compone di tre nuclei: il Museo di Corte Vecchia, il Castello di San Giorgio e il Museo di Corte Nuova. Divenuto residenza ufficiale dei Signori di Mantova, i Gonzaga, nella seconda metà del XIV secolo, il complesso ospita capolavori del Quattro-Cinquecento come la Sala del Pisanello, lo Studiolo di Isabella d’Este, l’Appartamento di Troia di Giulio Romano, il ciclo degli arazzi fiamminghi su cartoni di Raffaello. All’interno del castello, si trova la celebre Camera degli Sposi, decorata da Andrea Mantegna tra il 1465 e il 1474 per volere del marchese Ludovico II Gonzaga. Nel complesso di Palazzo Ducale è inserita anche la Basilica di Santa Barbara.
Le collezioni del Museo Archeologico Nazionale comprendono materiali neolitici, dell’età del bronzo, etruschi, veneti, celtici, romani, longobardi, goti, medievali e rinascimentali provenienti dal territorio mantovano.