Im ehemaligen Kapitelhaus von Balthasar Neumann zeigt das Diözesanmuseum die sakrale Pracht vergangener Jahrhunderte.

Kaiser Heinrich II. und seine Gemahlin Kunigunde statteten das von ihnen gegründete Bistum mit wertvollen liturgischen Geräten, Reliquien, Paramenten und Büchern aus. Im Laufe der Jahrhunderte wurde dieser Domschatz durch Stiftungen erweitert, mehrfach aber auch dezimiert. Auch durch die Säkularisation gingen viele Kunstwerke verloren. Dennoch beherbergt das Diözesanmuseum seit 1966 viele wertvolle Gegenstände der Bamberger Kirchengeschichte.

Die Hauptattraktion bildet eine weltweit herausragende Sammlung mittelalterlicher Textilien, darunter die sogenannten Kaisermäntel von Heinrich II. und Kunigunde, das Gunther-Tuch und das Papstornat von Clemens II. Weitere Exponate sind liturgische Geräte, beispielsweise Osterleuchter (12. Jahrhundert), Tragaltärchen (12. Jahrhundert), Kelche, Monstranzen, Kreuze und eine silberne Prozessionsmadonna (18. Jahrhundert). Auch Teile des Veit-Stoß-Altares, Figuren der gotischen Zeit und die barocken Ostensorien für die Häupter von Heinrich und Kunigunde sind im Museum ausgestellt. Im Erdgeschoss findet man Reste der barocken Domausstattung sowie Zeugnisse der Volksfrömmigkeit: von Rosenkränzen und Votivbildern bis hin zu Prozessionsstangen.