Les collections d'archéologie régionale illustrent la vie des habitants autour de la vallée du Doubs, de la Préhistoire à la période gallo-romaine. Des premiers galets peints et gravés, 14 000 ans avant notre ère, aux mosaïques de la Vesontio romaine en passant par les armes et les bijoux des âges des métaux, ce sont tous les aspects de la vie, des croyances et de l'art que retrouve le visiteur. Objets du quotidien, perdus, cachés ou enfouis dans la tombe côtoient des pièces exceptionnelles, comme le casque de légionnaire, le taureau à trois cornes d'Avrigney ou la tête de bois de Luxeuil, qui rappellent la qualité artistique et la richesse culturelle de la région il y a plus de 2 000 ans.

Une salle entière est consacrée à cette discipline si appréciée des publics et dont les collections remontent aux origines même du « musée Archéologique de Besançon ». Installées presque au sommet de la structure Miquel, les collections égyptiennes s'organisent autour des sarcophages richement décorés de la momie de Séramon. Deux objets exceptionnels, la statue polychrome d'Osiris et le papyrus « mythologique » de Séramon, déposés par le musée du Louvre, complètent cette présentation qui se focalise sur le traitement de la mort durant l'Antiquité égyptienne à la lumière des avancées scientifiques de ces dix dernières années.

Cette salle met à l'honneur une partie des plus belles sculptures médiévales et de la Renaissance du musée. La sélection de Vierges à l'Enfant témoigne de la diffusion du culte marial et des différentes approches matérielles et iconographiques au fil des siècles. Les autres pièces présentées sont les derniers vestiges des décors de constructions comtoises disparues, comme le portail du XIIIe siècle de l'ancienne collégiale de la Madeleine et le jubé du XVIe siècle de la cathédrale Saint-Jean de Besançon. Le gisant commandé à Pepin de Huy par Mahaut d'Artois et le lion couché de l'atelier de Jean de la Huerta proviennent de prestigieux tombeaux, autrefois à Poligny (Jura) et à Labergement-Sainte-Marie (Doubs).

Le parcours beaux-arts débute par une salle introductive consacrée aux principaux donateurs du musée. Le rez-de-chaussée articule différentes thématiques mêlant des œuvres des écoles méridionales et septentrionales autour d'iconographies communes (la dévotion mariale, le portrait). Une section consacrée à Venise au XVIe siècle est représentée par ses plus illustres artistes (Bellini, Titien, Bassano, Tintoret). Une autre section est dédiée au Maniérisme des cours à « l'automne de la Renaissance ». Enfin, une section monographique autour de Lucas Cranach père et fils est proposée aux visiteurs.

Inventée au Proche-Orient, la faïence est le fruit de la confrontation avec sa rivale, la porcelaine de Chine, exportée dès la dynastie Song (Xe – XIIIe siècles) vers l'Occident. Dès le VIIIe siècle, les céramistes mésopotamiens réussissent à mettre au point la technique de la faïence en ajoutant un oxyde d'étain à la glaçure imperméable, offrant aux artisans une surface claire apte à recevoir un décor. Après avoir gagné l'Afrique du Nord, la faïence est importée en Espagne par les colons arabes, puis essaime dans le reste du continent à partir du XIIIe siècle.

La rampe, dont la première station est une chapelle de béton accueillant la sublime Déploration sur le Christ mort de Bronzino, dévoile principalement les collections de peintures du XVIIe siècle, présentées par sections organisées selon des principes d'École (Naples, l'Espagne, la question de l'École Française), de chef d'École (le « phare » Rubens) ou d'iconographie (les saints de la Contre-Réforme, la Ville en flamme, Natures mortes et paysages). L'un des principes guidant l'accrochage est celui de la contextualisation par la juxtaposition d'œuvres réalisées à la même époque dans des foyers variés.

Le parcours débute par l'évocation de l'essor du collectionnisme au travers de deux figures d'importance : Bergeret de Grancourt (1715–1785) et Pierre-Adrien Pâris (1745–1819). Le second légua l'intégralité de sa collection à la ville de Besançon : œuvres d'Hubert Robert, de Boucher, de François-André Vincent et la Mascarade de Jean Barbault. Le parcours aborde ensuite les grandes évolutions de la peinture d'histoire, les commandes religieuses et les délicats modèles en terre cuite témoignant des projets d'aménagement de l'espace public.

Les collections du XIXe siècle, peintures et sculptures, sont regroupées dans une grande galerie d'éclairage zénithal selon quatre thèmes. L'œuvre de Gigoux y est représentée (Goya, Ingres, Géricault, Delaroche, Granet…). La monumentale Hallali du cerf de Courbet, fierté de Besançon depuis 1882, accompagnée d'un ensemble de peintures MNR (dépôt de 1953), introduit la question du paysage qui se prolonge vers les espaces consacrés à la donation Besson.

Le parcours s'achève, en haut de la spirale à sections carrées, en pleine lumière du jour, avec deux exceptionnels tableaux de Bonnard — le Café du Petit-Poucet et La Place Clichy. Ils voisinent avec Marquet, Matisse, Picasso, Renoir, Signac, Suzanne Valadon, Félix Vallotton… Ces tableaux issus de la donation George et Adèle Besson donnent une remarquable représentation de l'art de la première moitié du XXe siècle. Le parcours se conclut par une section dont les accrochages varient durant l'année.