El Museu de Terrassa està integrat per diferents espais, elements i col·leccions del patrimoni cultural terrassenc:

. El Castell Cartoixa de Vallparadís és un edifici original del segle XII que es converteix en cartoixa en els segles XIV-XV. Fou restaurat durant els anys cinquanta i des del 1959 ha desenvolupat usos museístics. Funciona com a seu principal del Museu de Terrassa. Conté l'exposició permanent que mostra l'evolució del territori i l'evolució humana de la ciutat i la comarca i, a més, la sala d'exposicions temporals (Sala del Tinellet).

. La Seu d'Ègara. Esglésies de Sant Pere és el resultat d’un seguit de transformacions i construccions arquitectòniques al llarg del temps, des d’època ibèrica fins a l’actualitat. Del conjunt monumental destaca l’arquitectura medieval de les tres esglésies que l’integren: la Sant Pere, la de Sant Miquel i la de Santa Maria. També són de caràcter excepcional els testimonis conservats dels edificis del Bisbat d’Ègara (basíliques, baptisteris…), les pintures murals altmedievals i romàniques i els retaules gòtics.

. La Casa Alegre de Sagrera es va construir a començament del segle XIX. D’aquesta primera època es conserven pintures murals a les sales de la primera planta. L’any 1911, l’edifici es reforma convertint-se en un model d’habitatge de la burgesia industrial. La reforma segueix un estil marcadament modernista. Des del 1973 desenvolupa usos museístics.

. La Torre del Palau és un dels pocs elements que es conserven in situ de l'antic Castell Palau de Terrassa, construït a partir del segle XII. Constitueix l'edifici més emblemàtic de la ciutat perquè és el referent visible de la vila medieval de Terrassa, origen de la ciutat actual.

. El Convent de Sant Francesc d'Assís, de frares menors recol·lectes, es va començar a construir el 1609 prop del torrent de Vallparadís i es va inaugurar l'any 1612. Totalment rehabilitat, avui el claustre del convent resta obert a tothom qui vulgui visitar-lo, i ara és una secció del Museu de Terrassa.