Die Kunstsammlung von Johann Martin von Wagner, der als Künstler, Archäologe und als Kunstagent für den bayrischen König Ludwig I. tätig war, erweiterte die einstige Sammlung "Ästhetischen Attribut" maßgebend. Das nach ihm benannte Museum der Universität Würzburg befindet sich seit 1963 im Südflügel der Fürstbischöflichen Residenz. Es umfasst eine Antikensammlung, eine Gemäldegalerie und eine Graphische Sammlung. In der Antikensammlung, die sich im Schwerpunkt mit Zeugnissen aus Griechenland befasst, präsentiert Kunstwerke und Altertümer des Mittelmeerraumes aus der Zeit vom 2. Jahrtausend vor Christi bis in die Spätantike. Die Gemäldegalerie zeigt neben niederländischen, italienischen und deutschen Gemälden des 15. bis 19. Jahrhunderts auch eindrucksvolle Skulpturen. Neben Kupferstiche und Holzschnitte Albrecht Dürers besitzt die Graphische Sammlung unter anderem rund 11.000 Handzeichnungen und 14.000 Blatt Druckgraphik.

Die Antikensammlung hat dienstags bis samstags von 13:30 bis 17:00 Uhr, die Gemäldegalerie dienstags bis samstags von 10:00 bis 13:30 und die Graphische Sammlung hat dienstags und donnerstags von 16:00 bis 18:00 Uhr sowie nach Vereinbarung geöffnet.