El Museo Nacional del Palacio Real se encuentra en el centro histórico de Pisa. El Palacio, cuya construcción, entre 1583 y 1587, se debe a Francesco I de 'Medici, se asoma con la fachada a lo largo del río mientras en la parte trasera, a través de dos amplios arcos, está conectado por un lado a la iglesia de San Nicola y por el otro a la Casa delle Vedove del siglo XIII. Actualmente también alberga la Superintendencia, y el museo se encuentra en las salas del piso noble. Documenta la evolución a lo largo del tiempo de una misma inclinación por la belleza de las clases dominantes, desde los Medici hasta los coleccionistas burgueses del siglo XX. De hecho, se exhiben los tapices y muebles que los Medici solían utilizar para decorar las salas del propio palacio. Entre los retratos de los principales exponentes de la familia se destacan las notables imágenes de Eleonora di Toledo, esposa de Cosimo I de 'Medici, obra de Bronzino, de Cosimo mismo representado con los emblemas ducales, de Ferdinando de 'Medici vestido de cardenal obra de Alessandro Allori. Otros retratos monumentales de los grandes duques se suman a los numerosos retratos de miembros de la familia Lorenese que sucedió a los Medici en el gobierno de Toscana y de dos reyes saboyanos, Vittorio Emanuele II y Umberto I. De particular relevancia es la colección de armamentos antiguos del Juego del Puente, rica en más de 900 piezas de factura lombarda de los siglos XV-XVIII. Entre las colecciones privadas recibidas de diversas maneras se destacan obras atribuidas a Rosso Fiorentino Rebeca en el pozo, al joven Rafael "El Milagro de los dos ahorcados, parte de la predela del Tríptico de San Nicolás de Tolentino", de Francesco y Luigi Gioli y la rica herencia del cirujano Antonio Ceci con pinturas italianas y flamencas, miniaturas en marfil, medallas, porcelanas, bronces y dibujos. Entre las adquisiciones más recientes se encuentran las pinturas de Plinio Nomellini, Spartaco Carlini, Galileo Ghini, Mino Rosi y Gianni Bertini. También se exhiben la rica colección de yesos y las pinturas de Italo Griselli, uno de los principales escultores retratistas italianos de la primera mitad del siglo XX.