En el museo se exhiben obras representativas de los siglos XVI y XVII y de la vida del propio autor, así como de la cultura y sociedad toledana de aquella época. Las colecciones se componen de obras del período tardío del pintor, entre las que destacan las 13 pinturas que conforman el Apostolado, la Vista y plano de Toledo, las Lágrimas de San Pedro y un selecto grupo de retratos. Asimismo, se incluyen pinturas pertenecientes a otros artistas manieristas y barrocos, esculturas, piezas arqueológicas y objetos decorativos de diversa índole. Una gran parte de ellas conforma el núcleo fundacional del museo, creado a principios del siglo XX por el II Marqués de la Vega Inclán. 

Gracias a las adquisiciones efectuadas por el Estado, nuevos depósitos y donaciones, las colecciones han ido creciendo poco a poco. Es muy importante conseguir incrementar el número de obras pues así mismo se completa la visión que se tiene de la obra del Greco, así como la influencia que haya podido tener en otros pintores contemporáneos.