O Museo da Catedral de Santiago, fundado en 1930, recolle a historia do Santuario e as pegadas da peregrinación ó longo dos séculos. O museo consta de tres espacios:
A Cripta. Atópase baixo as escaleiras de século XVII e aínda que comezada con anterioridade, foi rematada polo Mestre Mateo no século XIII. É de destacar nela aspectos arquitectónicos (planta, bóvedas nervadas) e escultóricos. Xunto co Pórtico e o Triforio forman unha unidade de importante valor simbólico.
O Tesouro. Accédese, unha vez pasado o Pórtico, por unha porta situada na nave lateral dereita. Porta renacentista que da paso á Capela das Reliquias que tamén é Panteón Real. En fronte está a Capela de San Fernando, de Xoán de Álava, arquitectura gótica con frescos da Asunción e a Ascensión realizados en 1563 por Pedro Noble. No Tesouro expóñense importantes coleccións de ourivería española, europea e americana do século XI á actualidade.
O Claustro. Atópase ó sur da fachada do Obradoiro. Na planta baixa hai tres salas nas que se poden ver as pezas e os resultados obtidos nas distintas escavacións arqueolóxicas feitas na Catedral. Represéntase desde a orixe do culto xacobeo ata as distintas etapas da Basílica dende o século IX ó XIII. O Coro pétreo do Mestre Mateo, restaurado con financiamento da Fundación Pedro Barrié de la Maza, exponse no espacio coñecido como a Buchería. Na entreplanta hai tres salas, dúas dedicadas á escultura dos séculos XIII ó XIX e unha á Numismática. Nesta parte do museo podemos contemplar o Claustro renacentista de estilo Plateresco, de Juan de Alava e Rodrigo Gil de Ontañón, xunto con outras dependencias. Na planta primeira atópanse a Biblioteca e a Sala Capitular.
No último piso están as Salas da Balconada que albergan unha importante colección de tapices que abarcan dende o século XVI ó XVIII, e pinturas de Gregorio Ferro.
Como remate da visita son recomendables as vistas dende a balconada.