Les fonds du musée sont constitués par des collections de fresques murales, peinture sur bois, sculpture, tissus, habillement, fonds documentaire, orfèvrerie et objets pour la liturgie en général. Les pièces, originaires de tout le diocèse, sont en style roman, gothique, de la Renaissance, baroque et du XIX^e siècle. Les pièces qui faisaient partie du Trésor de la Cathédrale sont remarquables, tels que le calice de l’évêque Galceran de Vilanova ou le Beatus de Liébana, codex du X^e siècle, conservé aux archives du chapitre.

Le Musée Diocésain d’Urgell tient son origine d’une exposition temporaire réalisée en 1957 avec les pièces du Trésor de la Cathédrale. Le succès de cette exposition a donné lieu à la création du musée, où progressivement se sont déposées des pièces des paroisses de tout l’évêché. En 1988, on l’a agrandi et renouvelé avec l’incorporation de l’ancienne maison du décanat. Actuellement, on y travaille pour moderniser la muséographie et donner à l’ensemble de la cathédrale un nouveau discours.