Die Kunstwerke aus dem Mittelalter zeigen heute, wiewohl nie systematisch gesammelt, eine große Bandbreite. Der Schwerpunkt liegt auf Werken, die mit Braunschweig und den Welfen in Verbindung standen. Dazu gehören das Original des Braunschweiger Löwen und z. B. Reliquiare auch aus dem legendären Welfenschatz, deren Mittelpunkt der Blasiusarm, das älteste erhaltene Armreliquiar weltweit, bildet; weiterhin sind kostbare Buchdeckel, das sog. Runenkästchen aus dem 8. Jahrhundert, ein karolingisches Elfenbeinkästchen, der Kaisermantel Ottos IV. und ein Prunksattel aus dem 15. Jahrhundert als herausragend zu nennen. Einen besonderen Schatz stellen die liturgischen Paramente dar, etwa Kaseln und Altarbehänge, die in repräsentativer Auswahl ausgestellt sind.