Il Museo è ospitato nelle sale del Palazzo Orsini, di fondazione trecentesca, fatto ingrandire dal conte Niccolò III Orsini e successivamente modificato nel '500 da Niccolò IV. Nelle ventuno sale del museo, oltre a affreschi e soffitti quattrocenteschi dipinti e appena restaurati, arredi d'epoca, sono esposte opere di oreficeria e argenteria, monete, sculture lignee, dipinti su tela e su tavola, tessuti preziosi pervenuti al museo dai principali luoghi di culto del territorio. Dalla Cattedrale di Sovana provengono la tavola con la Madonna in trono con il bambino incoronata da due angeli tra i santi Pietro e Francesco, dipinto del 1494 e attribuito al senese Guidoccio Cozzarelli, e lo sportello di tabernacolo raffigurante la Pietà, databile tra il 1467 e il 1470 per la presenza dello stemma del vescovo Tommaso Testa -Piccolomini. Si ricordano infine una statua lignea, di maestranze lombarde del XV secolo, raffigurante il conte Niccolò III Orsini; due dipinti con San Michele Arcangelo e Il Redentore che libera le anime dal Purgatorio di Francesco Zuccarelli, artista nato nel 1702 a Pitigliano, e, nella sala anticamente chiamata camera "delle Loggette" un ciclo di affreschi raffiguranti i ritratti dei conti Orsini. Il Museo presenta un punto ristoro. Fa parte del circuito l'ANTICA CATTEDRALE DI SAN PIETRO a SOVANA, splendido esempio di cattedrale romanica risalente ai sec. X-XII (Sovana, Piazza Duomo).