Le complexe muséal de Santa Maria Novella comprend la basilique dominicaine et les cloîtres monumentaux adjacents. On accède à l'église par une magnifique façade incrustée de marbre blanc et vert, dont la partie supérieure a été achevée en 1470, sur le dessin de Leon Battista Alberti. La basilique conserve encore beaucoup de ses plus anciens motifs décoratifs et contient d'innombrables chefs-d'œuvre, comme la grande Croix peinte par Giotto, la Trinité de Masaccio, les peintures de la Chapelle Strozzi de Mantoue peinte par Nardo et Andrea di Cione dît l'Orcagna, la Nativité de Sandro Botticelli, la Chapelle Tornabuoni peinte par Domenico Ghirlandaio et son atelier, la Chapelle Strozzi de Filippino Lippi et le Cycle de toiles du XVIème siècle qui ornent les autels. Le musée comprend, par contre, les deux premiers cloîtres de l'ancien couvent. Le plus célèbre est le Cloître Vert, décoré avec les Histoires de la Genèse de Paolo Uccello et d'autres maîtres, qui mène à la Chapelle des Espagnols peinte par Andrea di Bonaiuto. La Chapelle et l'ancien réfectoire de la famille des Ubriachi accueillent une exposition permanente d’objets d’orfèvrerie, de mobilier sacré et de vêtements liturgiques, une partie de l'ancien Trésor de l'église, et une série de peintures.