Wielkie Muzeum Katedry w Mediolanie znajduje się w budynku Palazzo Reale przy Piazza del Duomo. Muzeum zajmuje powierzchnię użytkową 2000 metrów kwadratowych. Kolekcja zawierająca dzieła sztuki i skarby związane z katedrą Duomo prezentowana jest w 26 salach wystawowych zgrupowanych tematycznie. Ważną częścią zbiorów są depozyty przekazane przez Venerando Fabbrica.
Ciekawą atrakcją jest ścieżka historyczna ukazująca fazy budowy katedry od 1386 roku aż po XX wiek. W muzeum można zobaczyć około 200 eksponatów, w tym: obrazy, rzeźby, witraże, nawisy, modele z terakoty, materiały graficzne, obrazy arrasy, hafty, szkice, modele architektoniczne, sakralia, drewniane modele, witraże oraz obiekty liturgiczne, a także skarbiec katedralny.
Muzeum Duomo zostało otwarte w 1953 roku, a następnie po długim okresie renowacji zostało ponownie otwarte w październiku 2013 r.