Il Museo regionale, intitolato al suo fondatore, il conte Agostino Pepoli, che lo costituì tra il 1906 e il 1908, è il più emblematico museo siciliano di arti applicate e si caratterizza per le raccolte di manufatti in corallo, oro, argento, maiolica del XVII e XVIII secolo. Ha sede nei locali dell'ex convento dei Padri Carmelitani, un grande edificio, attiguo al Santuario dell'Annunziata, costruito nel XIV secolo, ampliato e ristrutturato nel corso dei secoli successivi. Il piano terra accoglie significative opere in marmo che documentano il panorama della scultura siciliana dalla fine del XV secolo a tutto il XVI: pregevolissimo è il S. Giacomo Maggiore, capolavoro di Antonello Gagini (1522), improntato a un gusto classicistico-rinascimentale. Nella rinnovata sezione storico-risorgimentale è esposta una selezione di dipinti ottocenteschi, tra cui si annoverano alcune tele del trapanese Giuseppe Errante e tre ritratti del palermitano Giuseppe Patania; significativa anche la collezione di cimeli storici, tra i quali la ghigliottina utilizzata a Trapani in epoca borbonica. Le sale del primo piano ospitano la Pinacoteca, la sezione delle Arti Decorative e Applicate e infine la sezione Archeologica. La prima comprende dipinti che vanno dal XIV al XX secolo, tra i quali spiccano il pregevole polittico raffigurante la Madonna in trono con il Bambino che incorona Santa Caterina (primi decenni del XV sec.), di ignoto autore soprannominato "Maestro del Polittico di Trapani"; la Pietà (1380 circa) del napoletano Roberto da Oderisio; la pala d'altare raffigurante La stigmatizzazione di San Francesco (1525-1530), attribuita a Tiziano Vecellio, infine il ritratto del periodo divisionista di Giacomo Balla raffigurante Nunzio Nasi al tavolo di lavoro ministeriale (1901-1903 circa). La sezione dedicata alle Arti Decorative si apre con le statuine da presepe in legno, tela e colla prodotte da maestri trapanesi specializzati in tale tecnica (tra loro il famoso Giovanni Matera), e prosegue con gli originalissimi presepi in materiali marini attribuiti ai trapanesi Andrea e Alberto Tipa. Ricca la collezione di opere in corallo di manifattura locale, che comprende la splendida Lampada pensile in rame dorato, corallo e smalti, opera datata 1633 e firmata dal trapanese fra Matteo Bavera, il Crocifisso realizzato in un unico pezzo di corallo e il Calice ornato da cammei con angeli e simboli della Passione, entrambi riferiti al medesimo artefice. Di notevole interesse i pavimenti maiolicati raffiguranti scene di pesca, riferibili a maestranze napoletane (seconda metà del XVIII sec.). La sezione archeologica, da poco rinnovata, comprende reperti che afferiscono a un lungo periodo incluso tra la Preistoria e l'età medievale, provenienti prevalentemente dai diversi siti archeologici della provincia di Trapani (Erice, Segesta, Mozia, Selinunte).