Erst Ende der 30er Jahre des 19. Jahrhunderts begann man, die Festung, die als solche bis 1802 gedient hatte, in ein Museum umzuwandeln. Im Carl-Eduard-Bau ist die historische Glassammlung mit der berühmten Herzog-Alfred-Sammlung des frühen venezianischen Glases und das neuere Kunsthandwerk des 16.-19. präsentiert. Im Herzoginbau die Rüstkammer, die Jagdwaffensammlung, die Wagen- und Schlittensammlung sowie die Abteilung moderner Keramik. Die Steinerne Kemenate enthält eine bedeutende Schausammlung mit Kunst und Kunstgewerbe vornehmlich des ausgehenden Mittelalters und der beginnenden Neuzeit, darunter ritterliche Turnierwaffen, zahlreiche Gemälde von Lucas Cranach und insbesondere 39 Werke der altdeutschen Malerei (Dürer, Grünewald, Holbein, Burgkmair u. a.) als Leihgabe der Sammlung Georg Schäfer, Schweinfurt. Das Kupferstichkabinett mit einer Graphiksammlung von ca. 350 000 Blatt, die Glassammlung mit mehr als 4.000 Gefäßen und die Historische Waffensammlung mit ca. 10.000 Objekten und einer Rüstkammer des 16./17. Jahrhunderts begründen die internationale Bedeutung der Kunstsammlungen der Veste Coburg. Weitere Glanzstücke sind die beiden ältesten, noch funktionsfähigen Kutschen Europas (16. Jh.), die Reihe der barocken Carousselschlitten, die Sammlung Creußener Krüge, zahlreiche herausragende Möbelstücke und die wichtige Sammlung altdeutscher Malerei. Von besonderem Interesse unter den historischen Räumen sind die Lutherzimmer, in denen der Reformator 1530 ein halbes Jahr gelebt hat, das Hornzimmer, ein wohl 1632 vollendetes Jagdintarsienzimmer und außerdem die große Hofstube, der 1504 fertiggestellte Festsaal der Veste Coburg. Sonderausstellungen ergänzen und zeigen Bestände oft aus eigenem Besitz die Schau.
Ab dem 16. März 2008 ist der Fürstenbau der Veste Coburg wieder für das Publikum zugänglich.
Nach einer grundlegenden Sanierung und Restaurierung durch das Staatliche Hochbauamt Bamberg, Dienststelle Coburg, im Auftrag der Bayerischen Schlösserverwaltung kann der Fürstenbau in der Gestalt, die ihm Bodo Ebhardt zwischen 1910 und 1924 als Wohnung des letzen regierenden Herzogs von Sachsen-Coburg und Gotha verliehen hat, wiedereröffnet werden. Die Appartements stellen ein Pasticcio dar aus erhaltener Originalsubstanz, stilvoll nachempfundenen Raumfassungen spätmittelalterlicher und Renaissanceprägung sowie Schöpfungen mit Anklängen von Neorokoko und Jugendstil.
Die Kunstsammlungen präsentieren dort Sammlungsbestände, die teilweise erstmals zu sehen sind, wie zum Beispiel die so genannte "Türkenbeute" von Prinz Friedrich Josias oder eine opulente Auswahl aus dem Münzkabinett. Im Rahmen der Baumaßnahmen wurde der Eingangsbereich der Kunstsammlungen der Veste Coburg in die ehemalige Wachhalle des Fürstenbaus verlegt, so dass sich der gesamte Gebäudekomplex des Museums nun mittels eines neu gestalteten Wegeleitsystems über den Eingang des Fürstenbaus im ersten Burghof erschließt.
