Il Palazzo Pretorio, in cui ha sede il Museo, viene costruito nella prima metà del XIV secolo per ospitare il Podestà, figura con compiti amministrativi e giudiziari istituita dal governo di Firenze, cui Barga si è consegnata nel 1341. La loggia che precede l’ingresso conserva alcune testimonianze delle vicende politico-amministrative: gli stemmi delle casate di appartenenza dei podestà, una colonna con lo stemma mediceo che ricorda una visita di Cosimo I dei Medici, gli standard per le unità di misura fiorentine di lunghezza e capacità in uso a Barga.
Dalla loggia si accede al piano interrato utilizzato per la reclusione dei detenuti in attesa di giudizio. A questa funzione è dovuto il numero sempre esiguo di celle, mantenuto nelle varie ristrutturazioni. L’inventario del 1570 descrive una cella posta al di sotto della Sala del Consiglio, con accesso diretto tramite una botola, parla poi di una prigione sotto la Camera dei birri e di prigioni segrete. Si ha notizia di modificazioni apportate nel Settecento e nell’Ottocento, quando viene riservato uno spazio alle funzioni religiose, coerentemente al riconoscimento dell’importanza dell’assistenza spirituale ai detenuti stabilito dal Regolamento Generale per le carceri della Toscana.
Gli ambienti del Palazzo custodiscono oggi, distribuiti secondo un criterio cronologico, documenti rappresentativi dell’identità naturalistica, storica e culturale del territorio di Barga. Corredati da supporti esplicativi e ricostruzioni, si possono osservare: fossili vegetali e animali dalla Valle del Serchio, manufatti litici del mesolitico, ricchi corredi funerari e bronzetti votivi che risentono dell’influsso culturale ligure ed etrusco, esempi pregevoli di pittura, scultura, oreficeria e coroplastica medievali, rinascimentali e barocchi.