I disegni
La raccolta di Urbania, oltre a costituire il nucleo più importante delle Collezioni, composta da 746 disegni di età manierista, probabilmente riuniti dal Conte Federico Ubaldini nelle sue residenze tra Siena, Roma e le Marche. Un primo restauro dei disegni fu computo nel 1950 dal Gabinetto Nazionale dei Disegni e delle Stampe di Roma e in tale occasione il corpus grafico di Federico Barocci fu definito non inferiore alla maginifica serie degli Uffizi. Sono esposti attualmente circa 69 disegni di Federico Barocci, del Sassoferrato, di Taddeo e Federico Zuccari, del caravaggesco Gian Francesco Guerrieri e di Simone Cantarini, allievo pesarese di Guido Reni. 

Le incisioni
Appartengono al Museo di Urbania circa mille incisioni, e anch'esse, come i disegni, furono sottoposte, nel 1950, ad un attento restauro. Tra gli autori, maestri fiamminghi del XVI e XVII secolo, nutriti dell'esperienza italiana come Martin De Vos, che lavorò con il Tintoretto; Enrico Goltzio, pittore e celebre incisore; Giovanni Breughel, figlio del più noto Pietro; GiovanniStradano, attivo a Firenze; i Carracci, cui sono state dedicate anche delle mostre. Tra le incisioni spicca l'acquaforte composta da quaranta carte incollate una di seguito all'altra raffigurante il Trionfo di Carlo V a Bologna, dove Francesco Maria I Della Rovere fu inviato a assistere, il 24 febbraio del 1530. L'incisione di Nicolas Hogemberg esposta in uno spazio apposito e può ancora oggi essere letta di seguito, come se l'occhio dello spettatore dovesse ripercorrere il grandioso corteo. 

Il patrimonio librario. Gli incunaboli e le cinquecentine.
Nel Museo di Urbania sono conservati: l'edizione del 1528 del Cortegiano di Baldassar Castiglione, l'editio princeps degli Asolani di Pietro Bembo, la Commedia di Dante Alighieri del 1491 commentata da Cristoforo Landino; i Sonetti del Signor Torquato Tasso, del 1583. Ricordiamo inoltre che sia il Bembo che il Tasso furono spesso ospiti dei Duchi nella residenza del Barco. Altre pubblicazioni: edizioni di Aldo Manuzio e del Giunti, come l'Anatomia del Valverde del 1586. Alcuni testi sono delle pietre miliari per le discipline scientifiche come il libro di Corrado Von Gesser (detto Plinio della Germania) Icones animalium del 1540 e alcuni di P. Andrea Mattioli, botanico e medico personale di Ferdinando e Massimiliano II. 

La ceramica di Casteldurante
Sono esposte in museo ceramiche a partire dal XIV secolo fino al XVIII secolo. Disposte in ordine cronologico, dal XIV al XVIII secolo, sono mostrate nella varietà delle forme: dai boccalini ai boccaloni, dalle ciotole alle crespine, dai bacili alle piastrelle. Numerosi i motivi decorativi, simboli delle varie botteghe locali: stemmi, fiori, festoni, foglia di quercia (famiglia Della Rovere). La gamma dei colori (verde, giallo, arancione e blu) tipica della ceramica durantina. Un tempo erano attive ad Urbania ben 40 botteghe di ceramica; con una civiltà cortigiana come sostegno, i ceramisti durantini esprimevano una sensibilità popolare che spesso traduceva in termini artistici la metamorfosi di comuni utensili. 

La produzione lignea
La tradizione della scultura e lavorazione del legno antica e diffusa in tutta la zona metaurense.In particolare l'alta valle del Metauro ha prodotto artisti e artigiani le cui opere hanno abbellito gli arredi lignei e i cori delle chiese locali. Sono esposti sculture raffiguranti angeli e santi, mobili e modelli lignei tra cui il modellino di ristrutturazione del Barco (sec. XVIII).