Expozice ve Šternberském paláci se pro milovníky umění nově otevírá po celkové rekonstrukci, uskutečněné v letech 2002 a 2003. Její úvod náleží památkám z období antického Řecka a Říma. Sály prvního patra dále obsahují slavnou estenskou kolekci italského umění 14. - 16. století. Ta v sobě zahrnuje jak díla starších toskánských mistrů (B. Daddi, Lorenzo Monaco), tak práce benátské školy (dílna Vivariniů) a mistrovské ukázky florentského manýrismu (A. Bronzino, A. Allori). Pozoruhodnému souboru staršího nizozemského malířství vévodí triptych Geertgena tot sint Jans a monumentální oltářní archa Jana Gossaerta zv. Mabusse. Vystavená sbírka ikon nabízí příklady z tvorby většiny významných center Středomoří a východní Evropy.

Ve druhém patře paláce se návštěvník setká s tvorbou italských, španělských, francouzských a nizozemských mistrů 16. - 18. století. Nechybí zde velká jména evropského malířství, mezi nimi Tintoretto, Ribera, Tiepolo, El Greco, Goya, Rubens či van Dyck. Mimořádnou kvalitou vyniká zvláště kolekce holandských mistrů, které vévodí díla Rembrandtova, Halsova, Terborchova, Ruysdaelova a van Goyenova. Samostatný kabinet, instalovaný ve stylu první poloviny 19. století, připomíná osobnost Josefa Hosera. Tomuto významnému sběrateli a mecená i vděčí Národní galerie za podstatnou část svých sbírek starého umění.

Přízemí je věnováno expozici německého a rakouského umění 16. - 18. století. Mezi řadou mistrovských děl, jejich autory jsou např. Lucas Cranach či Hans Baldung zv. Grien, nalezne návštěvník i jeden z nejslavnějších obrazů evropského malířství, Růžencovou slavnost od Albrechta Dürera. Malba vznikla v Benátkách roku 1506 a do Prahy se dostala zásluhou císaře Rudolfa II.

Expozici doplňují komorní soubory dobového uměleckého řemesla a drobné plastiky. S kreslířským a grafickým uměním minulých staletí se návštěvník setká v grafickém kabinetu v přízemí paláce. Výstavní sály opět zdobí původní barokní nástěnné a nástropní malby.