Les seccions que integren el Museu de Terrassa són:

• Castell Cartoixa de Vallparadís
• Casa Alegre de Sagrera
• Seu d'Ègara. Esglésies de Sant Pere
• Torre del Palau i Centre d'Interpretació de la vila medieval de Terrassa (CIVMT)
• Claustre del convent de Sant Francesc

Castell Cartoixa de Vallparadís: 

Edifici original del segle Xll convertit en cartoixa els segles XIV-XV, quan es configura la sala capitular, el claustre i la capella. Restaurat durant els anys cinquanta. Des del 1959 desenvolupa usos museístics.

Conté la sala d'exposicions temporals del Museu de Terrassa (Sala del Tinellet) i l'exposició permanent que mostra, cronològicament i a partir d'elements de patrimoni moble local, l'evolució del territori i l'ocupació humana de la ciutat i comarca.

Casa Alegre de Sagrera

La Casa Alegre de Sagrera es va construir a inicis del segle XIX. D'aquesta primera època es conserven pintures murals originals a les sales de la primera planta. Una reforma important duta a terme l'any 1911 va convertir l'edifici en un model d'habitatge burgès industrial terrassenc d'època modernista.

Desenvolupa una funció museística des de l'any 1973. Alguns dels seus espais es presenten com a estances moblades i decorades; i d'altres, contenen diverses col·leccions: la Salvans, d'art oriental; les dels artistes Martínez Lozano, Laureà Barrau, Mateu Avellaneda, Carlos Baca-Flor i Fèlix Mestres; i els llegats dels escriptors Agustí Bartra i Ferran Canyameres.

Seu d'Ègara. Esglésies de Sant Pere

El conjunt monumental de les Esglésies de Sant Pere constitueix un element excepcional del patrimoni històric i artístic català.

Sant Pere, Sant Miquel i Santa Maria i el patrimoni arqueològic i artístic que contenen, abasten un període ininterromput des d'època ibèrica fins a l'actualitat.

Destaquen els testimonis conservats dels edificis de la seu episcopal d'Ègara (s.V-VII), les pintures murals altmedievals i romàniques i els retaules gòtics, a més de l'arquitectura de les tres esglésies.

Torre del Palau i Centre d'Interpretació de la vila medieval de Terrassa (CIVMT)

La Torre del Palau és un dels pocs elements conservats 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 Centre d'Interpretació de la Vila medieval de Terrassa – CIVMT permet conèixer, a partir d'un audiovisual, l'origen de la vila medieval de Terrassa i ofereix la possibilitat de visitar un petit tram del fossat de la vila, una galeria subterrània, una fresquera i un forn de coure pa del 1839.

Claustre del convent de Sant Francesc

El claustre és un dels pocs elements que es conserven de l'antic convent franciscà, de frares menors recol·lectes. El convent es va començar a construir el 1609, i es va inaugurar l'any 1612.