All’interno del complesso monumentale di San Vitale si trova il Museo Nazionale di Ravenna che ospita una notevole e articolata collezione di reperti archeologi, manufatti e opere d’arte di varie epoche storiche. Il nucleo originario della collezione, che si è arricchita nel corso degli anni grazie alle acquisizioni e alle donazioni, è rappresentato dal lascito dei monaci camaldolesi del monastero di Classe.
Le raccolte sono suddivise in tre gruppi: il lapidario, i reperti da scavi, le collezioni d'arte cosiddetta minore.
Il refettorio del monastero accoglie la prima sala espositiva dove si trova un ciclo di affreschi trecenteschi di Pietro da Rimini provenienti dalla chiesa di Santa Chiara. Nel chiostro più antico, realizzato alla fine del Quattrocento, si trovano i reperti lapidei di epoca romana. Il chiostro più recente, del Cinquecento, ospita un vasto repertorio di sculture che vanno dall’epoca paleocristiana all’età moderna.
Ai piani superiori si alternano i materiali archeologi provenienti dagli scavi effettuati nel territorio circostante e le raccolte d’arte minore.
In una serie di salette più piccole si trovano reperti dell’età del bronzo in Romagna, materiali di epoca romana rinvenuti a Ravenna e nel porto di Classe, sculture romane e bizantine. Notevole anche la collezione di icone della scuola cretese-veneziana e della pittura popolare dei “madonneri”.
Nel dormitorio nuovo e nelle salette adiacenti è esposta la raccolta di armi e armature e la collezione delle ceramiche. Il piano ammezzato e le cantine del monastero ospitano una sezione numismatica e reperti archeologici provenienti da scavi in città e provincia.