A la fin du Duché d'Este, le Palais des Musées fut considéré comme le lieu d'élection pour accueillir les témoignages des événements passés et présents de la ville. A la fin du XIXe siècle des Archives historiques de la Communauté y furent installées. (Elles étaient anciennement situées au Palais Communal et précédemment, pendant quelques siècles, elles avaient été conservées dans une pièce de la Ghirlandina). Les archives renferment les documents de l'activité politique et administrative de Modène commune libre, puis capitale de l'état d'Este et enfin commune de l'état italien. Ces documents couvrent une période qui va du XIIe au XXe siècle (mais il ne faut pas oublier que le plus ancien remonte à 969). On y garde également des archives d'Oeuvres Pies supprimées et des archives privées ainsi que des chroniques manuscrites de la ville, des manuscrits rares, des lettres de personnages célèbres. Une bibliothèque compte, parmi les textes les plus anciens, des incunables, des livres du XVIe siècle, des livres rares du XVIIe et XVIIIe siècle et une hémérothèque constituée de magazines et quotidiens locaux depuis le XVIIIe siècle. Les archives historiques mettent chaque jour à la disposition du public la "Salle d'étude" et assurent toute la collaboration voulue aux chercheurs. En 1886 la Municipalité a décidé de réserver le troisième étage de l'édifice pour réunir les objets et les témoignages éparpillés jusqu'alors en différents lieux de la ville. En 1962 ce matériel a été partagé entre le Musée Archéologique (rebaptisé ensuite Musée Archéologique Ethnologique) et en Musée d'Art Médiéval et Moderne. Au début des années 90, des travaux de restauration ont concerné les locaux, les armoires et les vitrines et même la disposition des objets. L'aménagement qui en résulte est déjà un plaisir en soi, indépendamment de la valeur des objets qui y sont exposés. La salle du secteur archéologique est d'un effet particulier: partagée en trois parties par deux rangées de piliers, couverte de voûtes croisées, elle est occupée par des grandes armoires vitrées. Les exemplaires réunis au Musée d'Art Médiéval et Moderne sont particulièrement intéressants parce que pour la plupart ils sont de provenance locale et peuvent ajouter une dimension historique à la connaissance de la ville. A ce propos, ceux qui ont l'oeil exercé et qui savent saisir les transformations urbanistiques survenues dans le temps s'intéresseront notamment à la Salle 1 où les tableaux et les estampes représentent un Modène à jamais disparu. Dans la Salle II, la présence de Begarelli est dominante avec sa Madonna di Piazza et une petite Tête d'Ange. La Madonna qui est la première oeuvre documentée de Begarelli à l'âge de vingt ans et qui témoigne déjà l'adhésion de Raphaël au classicisme, est restée pendant presque trois siècles dans une niche du Palais Communal. Elle fut déplacée en 1798 par suite d'un décret qui interdisait la présence d'images sacrées dans les lieux publics. A côté, deux retables en gypse et deux bénitiers sculptés sont le témoignage de la tradition de Carpi de la "mischia" et de la religiosité médiévale.

Dans les salles suivantes on peut admirer les objets en laiton (III), les terres cuites architecturales et les cartes xylographées (IV); les instruments scientifiques (V); les poteries et les majoliques de la fabrique Ferrari-Moreni de Sassuolo (VI); les armes, les mors de chevaux et une calèche à une seule place (VII); la visite se termine par la Collection Gandini, collection unique en son genre en Italie qui réunit plus de 2000 morceaux de tissus fabriqués entre le XIe et le XIXe siècle. Le Musée Archéologique et Ethnologique s'ouvre par une salle consacrée à l'archéologie qui présente des témoignages paléolithiques de la région et surtout du néolithique et de l'âge du fer. L'oeuvre la plus intéressante, la célèbre Venus de Savignano est toutefois une copie. Dans la section romaine, signalons le bas-relief des Niobidi (IIe siècle après J.-C.) et les objets en bronze de la Domus découverte dans via Università; dans la section étrusque, les bronzes votifs, les urnes cinéraires et une grande situle en bronze. La section ethnographique (trois salles) contient du matériel provenant de la Nouvelle-Guinée, du Pérou précolombien, de l'Amérique du Sud, de l'Afrique et de l'Asie. La première salle est particulièrement intéressante avec ses haches en pierre à manches en bois qui constituent un instrument comparatif précieux dans l'étude des pièces de la section archéologique.