Unico esempio di architettura rinascimentale in una città prettamente medievale, sorge di fronte al Duomo ed è frutto dell’ampliamento e della trasformazione di un nucleo di edifici medievali. Fu costruito a partire dal 1476 per volere di Federico di Montefeltro, su disegno di Francesco di Giorgio Martini da Siena. L’opera fu compiuta sotto il figlio Guidobaldo.
Il palazzo si distingue per la finezza architettonica e la ricercatezza delle decorazioni. Nelle sale interne, corredate ancora di alcuni originari arredi, è esposta un’interessante raccolta di opere d’arte che illustrano le principali fasi evolutive della pittura eugubina tra XIII e XVIII secolo. La visita al Palazzo prosegue con la pregevole copia dello “studiolo” di Federico, rivestito di pannelli intarsiati (l’originale si trova al Metropolitan Museum di New York).

Seconda residenza del duca d’Urbino, ospita il cuore della mostra, curata da Francesco Paolo Di Teodoro.
Sono esposti ritratti, medaglie, monete e in particolare il lascito manoscritto dell’architetto senese Francesco di Giorgio Martini, costruttore del Palazzo Ducale, per la prima volta riunito assieme ai testi che ricostruiscono il clima scientifico e culturale di riferimento, dal De architectura di Vitruvio all’Abaco di Piero della Francesca.
Un’ampia sezione riguarda le arti a Gubbio da Guidantonio a Guidubaldo da Montefeltro, con preziosi fronti di cassoni nuziali, porte e manufatti intarsiati, dipinti preziosi di Francesco di Giorgio e collaboratore, di Ottaviano Nelli, di Jacopo Bedi, del Maestro della Charitas bentivogliesca, di Sinibaldo Ibi. Un’ultima sezione ruota attorno alla musica e agli strumenti musicali, rappresentati nelle tarsie dello Studiolo del Palazzo.

Il percorso museale si articola all’interno del palazzo del Capitolo dei Canonici. All’interno di un complesso architettonico unico ed affascinante il visitatore può ripercorrere l’origine e la storia dell’antica diocesi eugubina. Materiali lapidei di epoca romana, bizantina ed altomedievale si alternano ad interessanti dipinti dei secoli XIV e XV e a preziose suppellettili ecclesiastiche e paramenti liturgici. Tra i dipinti si distinguono le tavole dell’eugubino Mello, di pittori della cerchia di Ottaviano Nelli e un ciclo di affreschi con scene della Passione di Cristo provenienti dalla cripta della chiesa di Santa Maria dei Laici. I secoli successivi sono rappresentati da opere di Benedetto Nucci, Ignazio Danti, il Pomarancio, Francesco Allegroni e il Sassoferrato.

Il Museo Diocesano ospita la sezione, curata da Patrizia Castelli, dedicata alla spiritualità di Federico in rapporto con i suoi interessi astrologici.
Significativa è la presenza di strumenti scientifici e matematici negli Studioli di Urbino e Gubbio, dove acquistano un particolare valore l’astrolabio e la sfera armillare (esemplari in esposizione) che dimostrano l’attenzione rivolta verso l’osservazione dei moti celesti.
Nella sezione sono raccolti una scelta di manoscritti, incunaboli, strumenti astrologico-astronomici e persino amuleti, la cui presenza nella corte urbinate è attestata attraverso la Pala di Brera e la Madonna di Senigaglia di Piero della Francesca.