Кунсткамера
Первоначальная коллекция Кунсткамеры насчитывала более 2000 экспонатов и была куплена Петром I в 1717 году у её создателя Фредерика Рюйша, голландского анатома.Раздел включает три экспозиции, объединённые под условным названием «Музей М. В. Ломоносова». Экспозиция «Зал заседаний („Конференц-зал“) Петербургской академии наук» представляет повседневную деятельность первого научного учреждения России и биографию М. В. Ломоносова. Две другие экспозиции — «Астрономическая обсерватория Петербургской академии наук» и «Большой Готторпский Глобус-Планетарий» — освещают ранний период истории Кунсткамеры, когда в башне здания располагались Астрономическая обсерватория, служба точного времени и условная линия Петербургского меридиана.
Галерея новых мастеров
Собрание галереи возникло из коллекции Галереи старых мастеров, для которой производились систематические покупки современного искусства после 1843 года. Её история тесно связана с именем саксонского министра Бернхарда фон Линденау (1779—1854), предоставившего необходимые средства для приобретения современных работ.
Одной из темных страниц в истории музея стала акция «Дегенеративное искусство» во времена национал-социализма, в результате которой были утрачены 56 полотен, в том числе работы Эдварда Мунка, Макса Бекмана и Эмиля Нольде. После возвращения картин, вывезенных в Советский Союз в качестве трофеев, галерея была размещена в Альбертинуме как самостоятельный музей.