Ядро ватиканского собрания античной скульптуры составляет Музей Пио-Клементино, занимающий часть помещений дворца Иннокентия VIII (дворца Бельведер). Этот дворец первоначально служил летней резиденцией пап. В 1771 г. папа Климент XIV открыл в его стенах галерею греческих и римских скульптур, происходящих преимущественно из раскопок в Риме и его ближайших окрестностях. Некоторые из них украшали виллу императора Адриана близ Тиволи и «Золотой дворец» императора Нерона. Они послужили исходными моделями для скульпторов эпохи Возрождения, вдохновлявшихся античным искусством.
Следующий папа, Пий VI, значительно обогатил и расширил музейное собрание. Позднее по имени двух своих основателей музей и получил свое современное название Пио-Клементино. Реконструкция отведенных под его экспозицию залов дворца велась под руководством М. Симонетти и Дж. Кампорези. Ныне основная часть музейной коллекции выставлена в десяти залах: Зале греческого креста, Круглом зале (Ротонде), Галерее муз, Галерее животных, Галерее статуй, Галерее бюстов, Галерее масок, Октагональном дворике, кабинете Апоксиомена, и атриуме «Бельведерского торса».
Первым залом является Зал греческого креста. Он оформлен по проекту М. Симонетти в египетском стиле, хотя статуи фараонов, фланкирующие вход, представляют собой имитацию XIX в. В плане зал имеет вид равноконечного греческого креста, отсюда и его название. Его украшают несколько превосходных римских мозаик (в том числе одна, изображающая фазы Луны, II в. н. э.) и статуй II–III вв. Среди скульптур выделяются фигура юного императора Октавиана Августа – одна из немногих древних статуй, у которой голова никогда не была отделена от туловища, и скульптурный портрет Юлия Цезаря. Наиболее интересны два огромных порфировых саркофага, в одном из которых некогда покоился прах матери императора Константина – императрицы Елены, в другом – его дочери, Констанции. Саркофаг Елены (нач. IV в. н. э.), обнаруженный близ Виа Лабикана, украшен рельефными сценами битв. Саркофаг Костанции (350–360 гг. н. э.), найденный среди руин мавзолея на Виа Номентана, украшен раннехристианской символикой: головками ангелов, изображениями агнцев, виноградных гроздьев и караваев хлеба. Позади саркофага находится статуя шагающей женщины, исполненная в натуральную