In realtà l’edificio fu dall’Alto Medio Evo residenza dei Principi Vescovi di Trento e continuò a portare il nome di Palatium Episcopatus anche molto tempo dopo che i Vescovi, verso il 1255, si trasferirono al Castello del Buonconsiglio. Si trattò di una sorta di rifondazione del museo che ora acquisiva una sede definitiva e centrale. Tuttavia non tutti gli ambienti del palazzo erano stati restaura­ti, non tutte le raccolte avevano trovato adeguata illustrazione nel primo assetto espositivo. Nel 1991 si diede avvio a una nuova, radicale ristrutturazione dal palazzo, così da giungere nel 1995 alla ridefinizione del percorso espositivo e al nuovo allestimento.

Al museo compete anche la custodia della basilica paleocristiana di 5. Vigilio e dei reperti archeologici rinvenuti nel corso degli scavi effettuati nel sottosuolo della Cattedrale tra il 1964 e il 1977.

Nell'arco alpino orientale grande diffusione ebbe una produzione di altari con sculture lignee policrome di altissimo livello, grazie anche all'attivitàdi maestri come Hans von Judenburg, trasferitosi dalla Stiria a Bolzano, del quale si possono ammirare splendide sculture, concesse in prestito dal Museo delle arti decorative di Zagabria. L'eleganza struggente delle Schàne Madonnen ("le belle Madonne") di fonte boema, alle quali è dedicata una ricca sezione che si avvale di numerosi prestiti dal Tirolo, Carinzia, salisburghese e Stiria e da varie località delle Alpi centro-occidentali, trova nelle valli montane un ambito di risonanza privilegiato che si propaga verso meridione. Orafi fiamminghi, scultori borgognoni, intagliatori tedeschi scesero lungo le valli raggiungendo la Valpadana, specializzandosi in produzioni particolari, come i Crocifissi dolorosi di ispirazione nordica. Dalla regione dei laghi fra Ticino e Lombardia, scultori e lapicidi come i caronesi, raggiunsero Venezia, mentre attraverso le Alpi, in particolare quelle orientali, si diffusero fino nelle cittò tedesche influssi veneziani, riscontrabili in preziose croci in cristallo di rocca, miniature e raffinate pitture su tavola e sculture, alcune delle quali proposte in mostra, come il Mosà dal Museo Carolino-Augusteo di Salisburgo.

Con il Gotico emerge in tutta evidenza l'importanza delle Alpi come snodo culturale fra nord e sud: il Quattrocento è stato anche definito, per certi versi, il secolo delle Alpi, per il moltiplicarsi delle corti, per la crescente richiesta di opere d'arte e per la circostanza che personaggi di questa area assurgano alle più alte cariche del mondo occidentale. Attraverso le Alpi si diffusero e si incrociarono diverse influenze - borgognone, lombarde, renane, veneziane, boeme - ma le Alpi stesse nella loro articolazione composita, instabile mosaico di dominazioni signorili, punteggiato da fondazioni monastiche e da città mercantili, divennero luogo privilegiato per la contaminazione dei modelli e per l'elaborazione del nuovo linguaggio. Il committente degli affreschi di Torre Aquila, il principe vescovo di Trento Giorgio di Liechtenstein, prelato di formazione viennese, mecenate e collezionista bibliofilo, fu uno dei grandi protagonisti di questa vivace stagione culturale, come testimoniano sontuosi ricami per paramenti religiosi ed elaborate oreficerie, presentati al Museo Diocesano Tridentino. Sul versante opposto delle Alpi, la corte dei duchi di Savoia, incoraggia una produzione di altissimo livello, con miniatori come Jean Bapteur ed orafi come Jean de Malines e con pittori come Giacomo Jaquerio, di cui in mostra si espongono due splendidi dipinti su tavola, "La liberazione di San Pietro" e "La vocazione e la pesca miracolosa".