Il Museo conserva alcune interessanti sculture a memoria dell’apparato lapideo che ornava l’antica Cattedrale medievale, il cui pezzo più significativo, il portale duecentesco, da alcunii anni è stato riassemblato e collocato all’ingresso del tempio attuale. Del periodo romanico va ricordato un tondo con il busto di Sant’Ulderico vescovo entro una cornice a tortiglione; la Croce stazionale con Gesù crocifisso e la mano benedicente, in origine collocata nell’area cimiteriale adiacente al Duomo; e ancora, il Leggio in pietra con lettorile formato dalle ali di un’aquila, ora acefala, che afferra due agnelli tra gli artigli. Più numerose sono le opere trecentesche: alcuni sarcofagi, tra cui quello con la figura del vescovo di Treviso Ubaldo Gabrielli in trono; il paliotto con Gesù Cristo redentore e i santi Pietro e Paolo; un tondo con Gesù Cristo benedicente; un Angelo reggicartiglio; un fregio con i Simboli dei quattro Evangelisti; le figure di Gesù Cristo Crocifisso, della Madonna e di San Giovanni Evangelista, frammenti di grande intensità espressiva, superstiti di un’originaria composizione raffigurante la Crocifissione. Il paliotto d’altare in legno scolpito e dorato, raffigurante il Giudizio Universale, è un capolavoro della scultura veneziana dell’ultimo quarto del Trecento. Questo pezzo unico fa parte del tesoro della Cattedrale, insieme a due esempi più tardi di arte scultorea quattrocentesca, i rilievi in alabastro con la Resurrezione di Gesù Cristo e Gesù Cristo deposto nel sepolcro usciti da bottega inglese. Infine, meritano un cenno due statue del XVIII secolo, la Madonna con Bambino proveniente dal Duomo e San Prosdocimo vescovo, che insieme ad altre tre statue di vescovi, oggi nella Biblioteca Capitolare, ornava lo scalone del Palazzo episcopale.