Il museo prende il nome dagli argenti provenienti da Salisburgo che furono portati a Palazzo Pitti dal Granduca Ferdinando III di Lorena ed esposti nel grande salone terreno già nella seconda metà dell'Ottocento, seguiti dalle porcellane, dai gioielli dell'ultima erede dei Medici, dai vasi in pietre dure, dai cammei, dagli intagli trasferiti dagli Uffizi e dagli avori ed ambre provenienti dal Bargello. Si venne a formare così il museo che raccoglie il Tesoro dei Granduchi di Firenze, frutto di quel collezionismo che risale a Lorenzo il Magnifico e che si è protratto nei secoli con la dinastia dei Lorena succeduta nel Settecento alla dinastia medicea.
La decorazione degli ambienti è legata alla funzione di rappresentanza delle sale che costituivano l'Appartamento d'Estate dei Granduchi: il salone destinato a feste e ricevimenti fu fatto decorare, in occasione del matrimonio, celebrato nel soffitto, tra Ferdinando II dei Medici e Vittoria delle Rovere a partire dal 1634 al pittore toscano Giovanni da San Giovanni, che illustrò l'esodo della cultura dalla Grecia verso la Firenze di Lorenzo il Magnifico, mentre altri artisti Cecco Bravo, Ottavio Vannini e Francesco Furini illustrarono le imprese di Lorenzo, riconoscibile sullo sfondo della villa di Careggi.
A Lorenzo il Magnifico è dedicata la sala dove è esposta la magnifica raccolta, unica al mondo, dei vasi in pietre dure (ametista, onice, diaspro), di antica manifattura romana montati nel Quattrocento dagli orafi fiorentini con le iniziali di Lorenzo, di cui è visibile nel fondo della sala il ritratto eseguito da un seguace del Bronzino e la maschera mortuaria.
Le Sale dell'Udienza che si aprono dopo la piccola cappella, servivano a ricevere il pubblico desideroso di parlare col Granduca, e furono affrescate da pittori bolognesi del Seicento, con una decorazione illusionistica volta ad aumentare e nobilitare la spazio reale con finte arcate, scale e logge monumentali.
Esse sono arredate con mobili prestigiosi del Seicento, stipi, tavoli e inginocchiatoi, preziosi manufatti che documentano l'abilità e i magnifici risultati del tipico artigianato fiorentino in pietre dure.
Caratteristico un inginocchiatoio recante in alto un prezioso esemplare di mosaico romano composto da piccole tessere riunite in basso da un brano di commesso fiorentino in pietre dure, mentre al centro della stanza si può ammirare il cosiddetto Stipo di Alemagna eseguito nel 1628 in Germania per l'arciduca del Tirolo e da lui donato a Ferdinando II.
Nel museo degli argenti si possono ammirare i capolavori dell'artigianato d'arte a fiorito a Firenze sotto Francesco I, vasi di lapislazzuli come quello famoso eseguito su disegno di Bernardo Buontalenti, coppe in cristallo di rocca come la coppa appartenuta a Caterina dei Medici e a Cristina di Lorena, ed esemplari dell'artigianato d'arte d'oltralpe come le ambre preziose di Königsberg e Danzica appartenute a Maria Maddalena d'Austria e al Gran Principe Ferdinando, o gli avori torniti in Germania che furono razziati come bottino di guerra dal principe Mattias de' Medici durante la guerra dei trent'anni.
Al mezzanino è tutto un fluire di ori, di argenti, di intagli e di gemme disposti su eleganti mensoline intagliate e dorate provenienti dall'antica Tribuna degli Uffizi; incisi su corniola ed agata i ritratti di personaggi famosi come Savonarola e Cosimo I, e intagliati in pietre dure e marmi romani busti di condottieri ed imperatori cari a Piero e Lorenzo dei Medici. Una nota gentile, femminile, è data dall'immagine dell'ultima dei Medici, Anna Maria Luisa, Elettrice Palatina, ritratta in mezzo alle sue " galanterie ingioiellate", come negli inventari sono chiamati i suoi gioielli, che, intorno alla perla scaramazza o barocca, inventano forme di sirene, di draghi, di tronchi, e di animali strani e bizzarri secondo il gusto e l'imagerie delle manifatture nordiche.
All'Elettrice Palatina fa eco il Granduca Ferdinando III di Lorena col suo tesoro di argenti dorati e lavorati dei secoli XVI, XVII, XIX, prelevati dai vescovadi di Salzburg e Wurzburg come indennizzo al suo forzato esilio in Austria durante il dominio napoleonico in Toscana. Nella Loggetta dove sono illustrate in uno stile narrativo tardo manierista le attività, le invenzioni e le conquiste dell'uomo (non ultima quella del Nuovo Mondo), il Tesoro dei Medici si fa più intrigante e accattivante, grazie a una serie di curiosità e rarità esotiche che rievocano viaggi e avventure oltre mare di ambasciatori, mercanti, scienziati alla ricerca di naturalia et mirabilia da portare alla corte dei Medici; uova di struzzo e noci di cocco dalle preziose montature d'oro e d'argento, conchiglie orientali di madreperla a forma di coppe e statuette di conchiglia di ricordo arcimboldesco, corni di rinoceronte, maschere di giada, rami di corallo con funzione apotropaica.