La pinacoteca ha sede nel palazzo Pianetti, significativo esempio di dimora aristocratica settecentesca progettata da Domenico Luigi Valeri e ispirata in parte a modelli austro-bavaresi. Al piano nobile ha una galleria rococò a stucchi colorati e sale decorate da Placido Lazzarini con Storie di Enea. Nella collezione d'arte antica, che comprende le opere delle congregazioni religiose soppresse nel 1867, spiccano i dipinti eseguiti da Lorenzo Lotto per le chiese e le confraternite di Jesi, dalla giovanile Deposizione (1512) alle opere della maturità come la Madonna col Bambino e i Ss. Giuseppe e Girolamo (1526) e la monumentale pala con le Storie di S. Lucia (1532). Importanti sono anche le opere di Nicola di Maestro Antonio da Ancona (Cristo morto nel sarcofago sorretto da due angeli), di Giuliano Presutti, di Pietro Paolo Agabiti (Madonna col Bambino in trono e i Ss. Giovanni Battista e Antonio da Padova), di Raffaellino del Colle (Madonna di Loreto tra i Ss. Filippo e Gacomo) e la tela di Cristoforo Roncalli detto il Pomarancio, la Sacra Famiglia con S. Giovannino. La sezione di arte contemporanea è stata istituita nel 1938 e racchiude disegni, stampe e dipinti di Orfeo Tamburi, Ennio Morlotti, Virgilio Guidi e altri