El museo de arte sacro de la diócesis de Teruel y de Albarracín se localiza dentro del palacio episcopal, edificio muy significativo dentro del patrimonio arquitectónico de la ciudad que fue comenzado a finales del siglo XVI. Se trata de una sobria construcción de la que destaca su portada articulada a partir de un vano central flanqueado por dos columnas y culminado por un frontón triangular. Interiormente está organizado en torno a un patio central al que abren dos claustros.
Desde el claustro bajo se accede, además de al museo y al jardín del palacio, a diversas salas de uso administrativo del obispado. Una escalera monumental asciende al claustro alto, y a la zona noble del palacio, en la que se encuentra las antiguas habitaciones del uso privado del obispo, los salones de recepción y el salón del trono. El patio central originalmente abierto, se encuentra, tras las obras de reforma del palacio, cubierto por una bóveda acristalada que permite la celebración de exposiciones temporales, conciertos y diversos eventos culturales en su interior.
El edificio ha sido restaurado en varias ocasiones, a pesar de lo cual no ha variado sustancialmente en su estructura. Fue significativa la reforma de la fachada, que supuso la ordenación de los vanos de la fachada principal y la modificación del tratamiento del balcón central sobre la puerta de acceso que, para dotarlo de mayor prestancia, fue enmarcado por dos pináculos y un frontón circular partido de inspiración manierista. Sin duda esta modificación le restó encanto y sustituyó la huella que el paso del tiempo había dejado impresa en los muros del edificio por una distinción y elegancia un tanto artificial. En el mismo proceso se sanearon las cubiertas, sustituyendo la galería de arquillos enlucidos en yeso por una de ladrillo, siguiendo el modelo de restauración historicista tan habitual en los años de la post guerra.
En la última y no menos importante reforma, se cubrió el patio interior, se dotó de nuevos archivos y almacenes, y lo que es más importante para el caso que nos ocupa, se procedió a ampliar y modernizar el antiguo museo diocesano hasta darle el aspecto que podemos contemplar hoy en día.