Pałac Królewski jest siedzibą Muzeum Sztuki Medalierskiej od roku 2009. Wcześniej miejscem ekspozycji jego zbiorów były: wrocławski ratusz (1965 oraz 1967-1982), gmach Muzeum Architektury (1965–1967) oraz kamienice przy ul. Kiełbaśniczej 5 (1982-2009) i „Pod złotym słońcem” (Rynek 6, ok. 1985-2009).

Zbiory W zbiorach muzeum znajduje się łącznie ponad 56 tysięcy medali, medalionów, plakiet, orderów, odznaczeń i odznak. Większość stanowią dzieła polskie, jednak w posiadaniu muzeum są również liczne dzieła zagraniczne. Odrębną część stanowią zbiory medali związanych ze Śląskiem, powstałych od 1945 roku (tzw. Silesiaca). W placówce gromadzi się także dokumentację związaną z artystami zajmującymi się medalierstwem.

Muzeum posiada również Dział Pamiątek Kresowych, gromadzący pamiątki związane z dawnymi Kresami Wschodnimi II Rzeczypospolitej. Aktualnie zasób ten jest zamknięty, nie są przyjmowane do niego nowe zabytki.

Muzeum Sztuki Medalierskiej nie posiada stałej wystawy. Zbiory muzeum można jednak zobaczyć na stałych ekspozycjach: „1000 lat Wrocławia” w Pałacu Królewskim, "Odznaczenia europejskich bractw kurkowych z kolekcji Tadeusza Myczkowskiego" w Starym Ratuszu oraz „Mundur żołnierza polskiego w II wojnie światowej”, dostępnej do zwiedzania w Arsenale Miejskim. Muzeum organizuje także wystawy czasowe.