La collezione del Museo è costituita principalmente dalle opere di Pietro Canonica: marmi, bronzi, e modelli originali, oltre ad un gran numero di bozzetti, studi e repliche che costituiscono un itinerario completo della evoluzione di questo artista e allo stesso tempo sono di grande interesse da un punto di vista didattico per la conoscenza dei processi creativi ed esecutivi nel campo della scultura. La particolare tipologia di questo Museo offre al visitatore, oltre al normale percorso espositivo lungo le sette sale al piano terra, anche un percorso più “intimo” e privato che si snoda attraverso l’atelier e, al primo piano, l’appartamento privato dell’artista. In questa ala del Museo sono raccolti arredi di pregio, oggetti d’arte, arazzi fiamminghi e perfino una armatura da samurai risalente al secolo XVII. Molto importante è anche la collezione di dipinti di proprietà dello scultore, sono soprattutto quadri dell’ottocento piemontese, di particolare pregio le opere di Enrico Gamba, Giovan Battista Quadrone, Antonio Fontanesi, Vittorio Cavalleri.