Para acolher as riquíssimas coleções de arte da Galeria Nacional das Marcas, não poderia haver melhor local do que o Palácio Ducal de Urbino, uma verdadeira cidadela fortificada onde, no século XV , Federico da Montefeltro reuniu muitos dos maiores artistas e intelectuais do Renascimento, não só italianos, que muitas vezes deixaram uma marca da sua passagem. O palácio e as suas decorações contribuem assim, juntamente com as obras expostas, para traçar um quadro da melhor produção artística entre a Idade Média e o Renascimento. O palácio monumental é uma obra de arte extraordinária em si mesmo, fruto do génio arquitetónico de Luciano Laurana e Francesco di Giorgio Martini, um grande projetista de fortificações e castelos.

As coleções, instaladas no piso nobre do palácio, são em grande parte herança das dinastias Montefeltro e Della Rovere, que mais tarde assumiram o poder. É impossível enumerar as obras-primas expostas. Começa com pinturas dos séculos XIV e XV doadas pelo escritor de Urbino Paolo Volponi e pelos seus herdeiros, e chega aos mestres do Renascimento: Luca Signorelli, Paolo Uccello, Tiziano, Pedro Berruguete, Giusto di Gand... Os mais bem representados são talvez Piero della Francesca e Rafael, o artista de Urbino por excelência. A Piero della Francesca devemos duas obras-primas, como a Flagelação e a Nossa Senhora de Senigália, mas às vezes também lhe é atribuída a famosa Vista da cidade ideal, que outros acreditam ser obra de Laurana, uma representação dos ideais de perfeição e harmonia típicos do Renascimento. Rafael é o autor dos desenhos das sete tapeçarias dos Atos dos Apóstolos, tecidas no século XVII, que adornam as paredes do Salão do Trono, e de duas pinturas: o enigmático retrato de uma fidalga chamado La Muta e o pequeno painel que representa Santa Catarina.