La pinacoteca, cui si accede dalla Sala delle arti, contiene interessanti opere di Niccolò Alunno. Interessantissima è la sala dell'imperatore o dei Giganti. Questo ambiente ha subito varie manomissioni (tra cui inserimento di un palco) che hanno causato notevoli danni agli affreschi delle pareti i quali sono di notevole interesse e particolarità.

Rappresentano grandi capitali e imperatori dell'antichità. L'opera che è attribuita alla scuola di Ottaviano Nelli fu compiuta nel 1424. Nella successiva stanza, tra i tanti, un grande affresco che descrive la storia di Santa Barbara,

la Madonna di Loreto e Sant' Antonio (1449) realizzata dal Folignate Bartolomeo di Tommaso.
Subito vicino una Crocifissione e sulla parete, di fronte alla finestra, deposizione dalla croce e frammenti di una grande composizione del secolo XIV.

Le altre sale sono ugualmente ricche di pitture per la maggior parte provenienti da altri palazzi o chiese o conventi che costituiscono il resto della pinacoteca. Dal salone si scende alla cappella a pianta quadrangolare con volta a crociera pregevolmente affrescata.

Anche le pareti, sino ad una certa altezza, sono affrescate con storie della vita della Madonna (1424). Molto interessante è il vano della sala comunale di collegamento tra il cortile interno con pozzo centrale e il piano nobile.

Il palazzo Trinci, oltre alla pinacoteca, contiene l'archivio di Stato e la biblioteca. La prima biblioteca di Foligno fu formata nel 1860 con i libri presi nei conventi di San Francesco, San Domenico, San Nicolò, San Giacomo e San Bartolomeo.
Sulle pareti dell'atrio del cortile sono stati sistemati vari stemmi e iscrizioni.