W galerii palatyńskiej znajduje się jedna z najważniejszych kolekcji we Włoszech dzieł z XVI i XVII wieku.Ma niezwykły urok, biorąc pod uwagę układ obrazów umieszczonych z ich bogatymi ramami w salach, subtelnie ozdobionych sztukaterią w stylu quadrerie z XVII wieku: podobnie jak starożytne quadrerie w rzeczywistości, z których jest najważniejszym historycznym przykładem we Włoszech, umieszcza obrazy zgodnie z kryterium dekoracyjnym i estetycznym oraz nienaukowym. To właśnie wielki książę Leopold na przełomie XVIII i XIX wieku postanowił przekazać część najbogatszych Medyceuszy zbiorów Uffizi do Palazzo Pitti ze względów przestrzennych. Dziś jest to pierwsze muzeum Florencji pod względem liczby wystawionych prac. Może pochwalić się dziełami Pontormo, Philippe Lippi, Rafaela (Madonna della Stulciola, La Velata), Tycjana (Penitent Magdalena) i Andrei del Portnoy, dzieła florenckich Mistrzów pięciu i sześciuset oraz dzieła Caravaggia, Rubensa (następstwa wojny), Van Dijka, Salvator Rosa.
