La Pinacoteca Ambrosiana, realizzata su richiesta di Federico Borromeo, fu completata nel 1618, quando il cardinale volle aprire al pubblico la propria collezione d'arte. Ospita opere di grandi artisti come Leonardo da Vinci, Luini, Tiziano, Caravaggio, Brueghel e Raffaello, del quale è esposto il grande cartone raffigurante la Scuola d'Atene. Danneggiata dai bombardamenti durante la Seconda Guerra Mondiale, la Pinacoteca è stata restaurata e così ancora oggi è possibile ammirare La canestra di frutta del Caravaggio, il Ritratto di dama di Giovanni Ambrogio De Predis, la Madonna del padiglione del Botticelli, nonché l'unico dipinto su tavola di Leonardo presente a Milano: il Musico. Nel complesso ha sede anche la Biblioteca Ambrosiana, che custodisce preziosi manoscritti e documenti.