El Museu Diocesà de Tarragona, al qual s'accedeix des del claustre de la catedral, està format per quatre sales, la darrera reforma de les quals es dugué a terme el 2014. Aquests 4 espais ofereixen un recorregut cronològic, des dels romans fins al segle XVIII. Els orígens de les col·leccions es remunten a mitjans del segle XIX, tot i que el Museu es fundà el 1914 pel bisbe Antolín López Peláez acollint objectes litúrgics i obres d'art procedents del Capítol Catedralici, de parròquies de la diòcesi, de congregacions religioses i de particulars. Amb el temps les col·leccions han crescut fins a arribar a conservar uns 10.000 objectes.
Del Museu, que conserva objectes litúrgics dels segles VI-VII i talles del segles XII i XIII, en destaquen les seves col·leccions gòtiques (segles XIV-XV), especialment de pintura, escultura i orfebreria, entre les que es poden trobar obres d'autors del corrent internacional tant destacats com Bernat Martorell, Jaume Ferrer II o Lluís Borrassà entre altres. Del renaixement, el Museu exposa obres de producció local, mentre que del barroc (segle XVII i XVIII) en sobresurten les obres de Lluís i Francesc Bonifàs i Massó.
Tarifa general: 5,00 €.
Tarifa reduïda: 3,00 € per menors entre 7 i 16 anys i majors de 65 anys; 4,00 € per estudiants.
Tarifa de grup: 4,00 € per persona, amb guia oficial.
Tarifa escolar: 3,00 € per alumne, per a grups de més de vint alumnes.
Tarifa familiar (amb nens): 13,00 €.
Tarifa gratuïta: menors de 7 anys i aturats.
Altres serveis:
Audioguia: 2,00 €; disponible en 6 idiomes: català, castellà, anglès, alemany, italià i francès.
Guia: 3,00 €; per grups de més de vint persones, amb reserva anticipada de 24 hores.
Del 17 de març al 28 de juliol: de dilluns a dissabte, de 10.00 a 19.00 hores.
Del 29 de juliol al 14 de setembre: de dilluns a divendres, de 10.00 a 20.00 hores; dissabte, de 10.00 a 19.30 hores.
Del 15 de setembre al 4 de novembre: de dilluns a dissabte, de 10.00 a 19.00 hores.
Del 5 de novembre al 16 de març: de dilluns a dissabte, de 10.00 a 19.00 hores.
Dies de tancament: diumenge i festius de precepte.
A peu, en autobús urbà (L8 des de l'estació d'autobusos o L2 des de l'estació de trens) o en vehicle particular.
L'entrada a la Catedral i a les sales d'exposició permanent del Museu Diocesà s'efectua des de la façana principal de la catedral.