O palácio abriga um precioso acervo artístico, constituído por obras de importantes nomes da arte brasileira, além de uma coleção de itens de artes aplicadas e artesanato. Anexa ao palácio encontra-se a Capela de São Pedro Apóstolo, projetada pelo arquiteto Paulo Mendes da Rocha, que abriga um acervo de arte sacra do período colonial e de artistas contemporâneos. O acervo do Palácio da Boa Vista é aberto à visitação pública e integra, em conjunto com as coleções dos palácios dos Bandeirantes e do Horto, o Acervo Artístico-Cultural dos Palácios do Governo de São Paulo.