La galleria, istituita nel 1895 unendo le collezioni Corsini e Torlonia, fu trasferita nel 1949 a palazzo Barberini, costruito da Carlo Maderno e Gian Lorenzo Bernini nel XVII secolo e decorato, tra gli altri, da Pietro da Cortona e Andrea Sacchi. Dopo la recente ristrutturazione è possibile apprezzare anche splendidi ambienti, come il salone affrescato nel 1633-39 da Pietro da Cortona con un grandioso Trionfo della Divina Provvidenza. Tra le opere della collezione si segnalano Crocifisso di Bonaventura Berlinghieri, Madonna col Bambino di Filippo Lippi, Maddalena di Piero di Cosimo, La Fornarina di Raffaello, Giuditta e Oloferne di Caravaggio, Et in Arcadia Ego del Guercino, Enrico VIII di Hans Holbein, Vedute della campagna romana di Gaspare Vanvitelli, Anamorfosi di Jean François Niceron e Vedute di Venezia del Canaletto e sculture di Gian Lorenzo Bernini. Con un biglietto d'ingresso supplementare è possibile la visita guidata all'appartamento settecentesco di Costanza Barberini.