Muzeum Diecezjalne w Tarnowie jest najstarszym muzeum diecezjalnym utworzonym na ziemiach polskich. Otwarte zostało 25 października 1888 roku z inicjatywy ówczesnego rektora Seminarium Duchownego w Tarnowie księdza Józefa Bąby, który został również pierwszym dyrektorem muzeum. Początkowo mieściło się ono w budynku Seminarium, jako "Muzeum Seminaryjne sztuki kościelnej". Ideą powołania muzeum było ratowanie zniszczonych często obiektów sztuki sakralnej, a także szat liturgicznych, czy haftów. W latach 1904 - 1915 dyrektorem muzeum był ksiądz Franciszek Leśniak, później ponownie dyrektorem został ksiądz Józef Bąba, a następnie ksiądz Stanisław Bulanda. W okresie międzywojennym decyzją władz miasta połączono Muzeum Miejskie i Muzeum Diecezjalne, oddając placówkom do dyspozycji sale Ratusza. Połączonymi instytucjami kierował nadal ksiądz Stanisław Bulanda. W okresie okupacji, w celu ratowania zbiorów przed grabieżą część z nich przeniesiono z Ratusza do sal, w których znajduje się obecna siedziba muzeum. Mimo tych zabiegów Niemcy zrabowali kilka cennych eksponatów, które nie zostały odnalezione do dzisiaj.
Po zakończeniu wojny rozdzielono zbiory muzealne kościelne i świeckie. Dla tych pierwszą siedzibą stały się wyremontowane po wojnie kamienice za Katedrą. Kolejnym dyrektorem Muzeum Diecezjalnego był po śmierci księdza Bulandy, w latach 1949 - 1961, ksiądz Władysław Smoleń. Kolejno muzeum kierowali następnie księża: Mieczysław Witaszewski (1962 - 1968), Władysław Szczebak oraz Tadeusz Bukowski.
Obecnie Muzeum Diecezjalne mieści się w zabytkowych kamienicach z wieku XVI, w pobliżu Katedry. Kompleks budynków Muzeum składa się z: dawnej siedziby Akademioli, pierwszej tarnowskiej szkołę, będącej filią Akademii Krakowskiej, Domu Mikołajowskiego, najstarszej murowanej kamienicy w Tarnowie, zbudowanej w 1524 roku przez Jana Mikołajowskiego, Domu Mansjonariuszy oraz Scholasterii.
Muzeum zgromadziło bezcenne zbiory gotyckiej rzeźby i malarstwa oraz unikalną kolekcję ludowego malarstwa na szkle. Najważniejszy dział zbiorów, będący równocześnie prawdziwą chlubą tarnowskiego Muzeum Diecezjalnego stanowią zabytki sztuki cechowej - gotyckiej rzeźby i malarstwa z terenu Małopolski. Drugi dział zbiorów obejmuje tkaniny kościelne (ornaty, kapy) od czasów średniowiecza aż po wiek XIX. Tarnowskie Muzeum posiada także dział sztuki ludowej, w którym na szczególną uwagę zasługują obrazy ludowe malowane na szkle. Przekazał je w darze dla Muzeum Diecezjalnego w roku 1957 znany tarnowski kolekcjoner, Węgier z pochodzenia, Norbert Lippóczy. W zbiorach muzeum znajdują sie również przykłady współczesnej rzeźby ludowej. W roku 1988 muzealne zbiory wzbogaciły się o kolejną kolekcję - kolekcjonerski salon mieszczański, obejmujący dzieła sztuki z przełomu XIX i XX wieku. Są to płótna kilku malarzy polskich, jak np. Jacek Malczewski, Vlastimil Hofman, Kazimierz Sichulski, Wojciech Weiss, a także zbiór porcelany i zegarów. Eksponaty te stanowią dar nieżyjącej tarnowskiej kolekcjonerki Olgi Majewskiej.
Najstarszym eksponatem w muzeum jest rzeźba głowy św. Jana Chrzciciela na misie. Wśród eksponatów sztuki gotyckiej na szczególną uwagę zasługują: obraz "Opłakiwanie z Chomranic" z połowy XV wieku, przedstawienie Chrystusa w studni - "Misericordia Domini" ze Zbylitowskiej Góry, datowane również na połowę XV wieku, tryptykowe skrzydła z Nowego Sącza, prezentujące historie świętego Wojciecha i świętego Jerzego. W zbiorach rzeźby uwagę przykuwają "Piety" - z Wojnicza (XIV wiek) oraz Biecza (schyłek XIV wieku), a także liczne figury Matki Boskiej z Dzieciątkiem.
Kolekcja obrazów ludowych na szkle, licząca kilkaset eksponatów, przekazana została przez Norberta Lippóczego po wydarzeniach na Węgrzech w roku 1956. Kolekcjoner chciał podziękować społeczeństwu Tarnowa za pomoc świadczoną na rzecz Węgrów w dramatycznym momencie ich historii. Nie chcąc czynić tego za pośrednictwem instytucji państwowych przekazał obrazy do Muzeum Diecezjalnego.