O museu ocupa parte das antigas dependências monásticas e reune uma das mais significativas coleções de arte sacra do país, composta, na sua maioria, por obras de arte que pertenceram à comunidade cisterciense do Mosteiro de Arouca.
Entre as peças mais antigas destaca-se, por exemplo, uma imagem de S. Pedro, em Pedra de Ançã pelas mãos do Mestre João Afonso, outra da Santíssima Trindade, também em Pedra de Ançã, e uma escultura de madeira pintada, todas do século XV.
Há também relicários em prata dourada do século XVI, custódias do século XVIII e um variado conjunto de objetos de escultura, pintura, ourivesaria, mobiliário, faiança, entre outros, dispersos por diversas salas.
Existe ainda uma sala dedicada a exposições temporárias.