El edificio, levantado para hospital de niños a comienzos del siglo XVI, responde al estilo plateresco, con abundante ornamentación de esculturas y bajorrelieves en su exterior. En el interior tiene dos patios, el principal de dos pisos con monumental escalera. Es uno de los museos provinciales más completos de España con secciones de ArqueologÍa, Bellas Artes y Artes Decorativas. Destaca la colección de lienzos de El Greco que permite conocer la evolución de su trayectoria pictórica. Los cuadros de la Ascensión de la Virgen, la Inmaculada y Santiago Peregrino son algunos de los más importantes.Asimismo, el Museo de Santa Cruz de Toledo alberga una exposición permanente de la Colección Carranza, compuesta por más de 350 objetos cerámicos y azulejos de los siglos XV al XVIII que formaban hasta ahora parte de la colección privada más importante de España. En ella están representados los centros de producción cerámica más destacados del mundo, entre ellos, Talavera de la Reina, Puente del Arzobispo, Manises, Cataluña, Aragón, Sevilla y Portugal.