Eretto nel 1586 e destinato nel '600 all'Università (il Salone della Meridiana al primo piano, di impressionante vastità, ne era la biblioteca), il palazzo degli Studi fu adibito nel 1777 da Ferdinando IV a museo. Vi fu allestita la collezione Farnese, iniziata nel 1547 da Alessandro Farnese(futuro papa Paolo III) e proseguita dal l nipote cardinale Alessandro, che l'aveva immaginata come arredo di palazzo Farnese a Roma e che passò poi a Carlo III di Borbone dalla madre, arricchita di opere rivenute negli scavi di Roma. Dagli scavi di Ercolano e Pompei proveniva invece l'altro nucleo. Alle raccolte storiche si aggiunsero le collezioni dei Borgia di Velletri e quella raccolta dal viaggiatore veneto Giuseppe Picchianti durante le esplorazioni in Egitto nel 1819, acquistata dopo la sua morte dal Museo Borbonico. Le sculture marmoree sono in parte copie romane di originali classici ed ellenistici, come le sculture bronzee di Augusto e di Claudio (metà I secolo d.C.) provenienti dall'Augusteum di Ercolano, o quelle di Antonio Minore e di Marcus Calatorius Quartio, ritrovate nel XVIII secolo nel teatro di Ercolano. Di eccezionale valore è la statua del Doriforo di Policleto (seconda metà V secolo a.C.), rinvenuta a Pompei nel 1797. Le raccolte annoverano anche la Psiche di Capua (rinvenuta nell'anfiteatro di quella città), la statua di Antinoo (II secolo), la statuetta bronzea del Fauno danzante (età ellenistica). Le gemme, altra collezione storica, ammontano a circa 2000 e provengono da ritrovamenti in Campania e dalla raccolta Farnese; la tazza Farnese, di arte alessandrina del secolo II a.C. ne è l'esemplare più alto. Attraverso le epigrafi (oltre 2000, molte in lingua latina, altre in greco, osco ed etrusco) vengono ricostruiti vari aspetti della vita nel mondo antico. Documento eccezionale sono le bronzee Tavole di Eraclea (fine secolo IV inizi III a.C.), relative all'amministrazione di terre di santuari. Il reperto statuario egizio più antico è la Dama di Napoli con ushabti - in legno, pietra e faience - sarcofagi per conservare i papiri, epigrafi con diversi tipi di scrittura, reperti egittizzanti che documentano lo sviluppo nella penisola di culti orientali dalla fine del I secolo a.C. I mosaici datati tra il secolo II a.C. e il I d.C. provengono per lo più da Pompei, Ercolano e Stabia. Spicca per le dimensioni (m 3.42x5.92) quello raffigurante la Battaglia di Alessandro contro Dario, rinvenuto nella casa del Fauno a Pompei. Alla villa dei Papiri è dedicata una sezione, con i ritrovamenti del 1750-61 nella residenza di Ercolano. Le sculture documentano l'ellenizzazione del mondo campano allo scorcio del secolo I a.C.. Della collezione Vascolare è esposta una selezione (ceramiche a figure nere e rosse sia greche sia italiote; esemplari di officine dell'Italia meridionale); le sale della sezione topografica illustrano la preistoria e la protostoria del golfo di Napoli e della Campania interna. La raccolta di pittura pompeiana, proveniente dalle città romane seppellite dall'eruzione del 79, è un insieme di eccezionale valore. Le pitture funerarie furono rinvenute in tombe a cassa (secoli IV-II a.C.). All'idea di ricostruire l'originario ambiente si ispira la sistemazione delle sale del Tempio di Iside. Completano le raccolte argenti ercolanensi e pompeiani (115 pezzi del servizio da tavola della casa del Menandro a Pompei), oggetti in avorio e in ossa legati al gioco o al mondo femminile, terrecotte invetriate, vetri, armi greche e italiche. Il Gabinetto segreto (1819), con oggetti di varia provenienza ritenuti osceni, trova sistemazione nel piano ammezzato, insieme alla ricca collezione numismatica.