Riallestito nell'ex convento di S. Croce (XIV-XIX secolo), affrescato nel chiostro da Guglielmo Caccia detto Il Moncalvo all'inizio del Seicento, è suddiviso nei settori Pinacoteca, Gipsoteca Bistolfi e Sala archeologica. Dipinti di artisti piemontesi, lombardi e liguri dalla fine del Trecento all'inizio del Novecento (tele di Angelo Morbelli, 1853-1919), bassorilievi e sculture dal XII al XVIII secolo sono conservate nella pinacoteca. Nella gipsoteca sono esposti bozzetti, modelli in gesso, marmi e bronzi dello scultore simbolista casalese Leonardo Bistolfi (1859-1933). Inoltre nella sala archeologica sono visitabili esposizioni temporanee