El inmueble de estilo neoclásico que alberga a este museo data de finales del siglo XVIII. Su edificación, atribuida al arquitecto valenciano Manuel Tolsá, correspondió al antiguo palacio del conde de Buenavista, habitado posteriormente por el general Antonio López de Santa Anna y la familia de Iturbe. Durante el siglo XX tuvo varios usos, entre ellos fábrica de cigarros, oficinas de la Lotería Nacional y sede de la Preparatoria Nacional núm. 4 de la UNAM, hasta que en 1966 fue cedido al INBA e inaugurado como Museo de San Carlos en 1968, y como Museo Nacional en 1994 por decreto presidencial. Su acervo proviene de las galerías de arte de la Antigua Academia de San Carlos, fundada por Carlos III en la Nueva España; está integrado por obras de artistas europeos que donaran la Academia de San Fernando de Madrid y la Academia Mexicana de Pintura, así como por coleccionistas privados. En él se pueden apreciar obras de Rubens, Carrucci, Tintoretto, Zurbarán, Goya, Ingres, Clavé y Sorolla, entre otros grandes maestros de la pintura europea. Cuenta con 10 salas de exhibición (seis permanentes y cuatro temporales), biblioteca, librería y cafetería. Ofrece talleres, cursos, visitas guiadas y actividades culturales.