Художественное собрание итальянской и европейской живописи XVI-XVII веков, созданное на базе личной коллекции семейства Медичи и герцогов Лотарингских. Палатинская галерея занимает 20 залов исторического палаццо Питти, в которых находятся в общей сложности 500 полотен. Очень представительно выглядит собрание шедевров Рафаэля и Тициана (11 и 13 картин, соответственно), их дополняют полотна Ботичелли, Перуджино, Веронезе, Тинторетто, Фра Филиппо Липпи и Чимабуэ. Из итальянских мастеров позднего периода демонстрируются работы Караваджо, Сальватора Розу и Гвидо Рени.
Кроме того, Палатинская галерея располагает ценными полотнами живописцев испанской и фламандской школы: Рубенса, Ван Дейка, Сурбарана, Гойи, Рибера. Поскольку экспозиция является неотъемлемой частью дворцового ансамбля, картины в ней располагаются на тех местах, которые они занимали при исторических владельцах, а не в хронологическом порядке. К услугам посетителей работают библиотекa, книжный магазин и кафе.