O Palácio Barberini é a sede, juntamente com a Galeria Corsini, da Galeria Nacional de Arte Antiga de Roma. Com mais de 5000 obras de arte, incluindo pinturas, esculturas, esboços e artes decorativas, a coleção da Galeria Nacional vai do século XIII ao século XVIII, documentando todas as principais correntes artísticas italianas, desde os giotteschi de Rimini ao maneirismo romano tardio, desde os caravaggeschi ao século XVIII veneziano e napolitano. Entre as obras mais impressionantes, destaca-se certamente a Fornarina de Rafael, uma pintura feita entre 1518 e 1520 que retrata a mulher de Trastevere, Margherita Luti, muito amada por Rafael. Depois, a "Judite a cortar a cabeça de Holofernes" (c. 1602) de Caravaggio, o "Casamento Místico de Santa Catarina" (1524) de Lorenzo Lotto e "Vénus e Adónis" (1560) de Ticiano.