La col·lecció inicial de ceràmiques, de més de 6.000 peces, reunia rajoles medievals heràldiques, i pisa i terrissa dels segles XIII al XX, especialment de procedència valenciana.
Actualment conté una important representació de ceràmica de Manises i de l'Alcora, i de paviments i de rajoles amb escenes de cuina de les grans fàbriques de la ciutat de València dels segles XVIII i XIX, porcellana xinesa i ceràmica contemporània d'artistes com Picasso, Josep Llorens i Artigas, Antoni Cumella i Alfons Blat, a més d’altres produccions històriques internacionals.
La col·lecció inicial ja es podia visitar des de la dècada de 1920 al domicili de Manuel González i Martí. L'any 1951, l'Estat espanyol adquirí l'antic palau dels marquesos de Dosaigües per a instal·lar-hi el museu. L'edifici, molt significatiu dins del patrimoni arquitectònic valencià, és un antic palau gòtic reformat al segle XVIII per Hipòlit Rovira i Ignasi Vergara, autors de la portada d'alabastre. Entre el 1854 i el 1867 fou reformat de nou per Josep Maria Ximénez i Cros, que revestí la façana amb una ornamentació neobarroca i decorà l'interior en estil neoclàssic, amb la participació dels principals mestres del moment de la Reial Acadèmia de Belles Arts de Sant Carles.
El museu presenta a la planta baixa i al primer pis la recuperació de l'antic casal senyorial, amb la barroca Carrossa de les nimfes, i quatre sales que mantenen el mobiliari original, una de les quals de porcellana de Meissen. També s'hi exhibeixen pintures d'Ignacio Pinazo i d'altres autors valencians, escultura, tapissos, indumentària, mobiliari, ventalls, joieria, gravats i un naixement napolità (segle XVIII). A la segona i la tercera planta hi ha exposada la col•lecció de ceràmica i una típica cuina valenciana.