As fascinantes salas da Galeria Estense representam um percurso interessante para descobrir os tesouros artísticos encomendados ou adquiridos pelos governantes de Módena da família Este: esta rica dinastia reuniu um património inestimável de pintura, especialmente emiliana, e escultura, coleções de antiguidades e majólica, marfim, instrumentos musicais e artes aplicadas. Aqui estão expostas obras de pintura emiliana, do século XIV ao século XVIII, de artistas como Tommaso e Barnaba da Modena a Correggio, aos Carracci, Guido Reni e Guercino, e não só. Estas obras encontram-se ao lado de grandes artistas de outras épocas, como Cosmè Tura, Dosso Dossi, Cima da Conegliano (notável a sua Pietà), Jacopo Bassano, Paolo Veronese, Palma il Giovane (Adoração dos Magos), Garofalo, Velázquez (Retrato do Duque Francisco I), El Greco e Tintoretto.
Há também um busto de mármore de Francisco I esculpido por Gian Lorenzo Bernini, uma coleção de bronzes e outros objetos de artes aplicadas (marfim, cristais, vidros, cerâmicas, instrumentos musicais). A Galeria faz parte de um instituto autónomo, chamado Gallerie Estensi e criado em 2014, que também inclui a Biblioteca Universitária Estense, o Museu Lapidário Estense, a Pinacoteca Nacional de Ferrara e o Palácio Ducal de Sassuolo.