Das Diözesanmuseum ist in der Brixner Hofburg untergebracht. Die Hofburg war von der Mitte des 13. Jahrhunderts bis 1973 die Residenz der Brixner Bischöfe, die als Fürstbischöfe bis zur Säkularisation im Jahr 1803 gleichzeitig auch weltliche Herrscher waren. Als der Bischofssitz und mit ihm auch die diözesanen Verwaltungsämter 1973 nach Bozen verlegt wurden, zogen das Diözesanmuseum und das Diözesanarchiv in die Hofburg ein.

Um das Jahr 2000 wurden die historischen Buchbestände des Brixner Diözesanmuseums, die sich in einem Ausstellungsraum im ersten Stock des Bischofstrakts der Hofburg in niederen verglasten Buchschränken befinden, im Rahmen des Projekts EHB katalogisiert. Es sind dies rund 700 Bände, darunter 11 Inkunabeln, 53 cinquecentine und 100 Drucke des 17. Jahrhunderts. Über die Hälfte der Bücher (55%) stammt aus dem 18. Jahrhundert.

Neben theologischen Werken (vor allem aus den Bereichen Bibelwissenschaften und Kirchengeschichte) findet man auch zahlreiche kirchliche oder weltliche Rechtswerke – u.a. zu Lehensrecht und Strafrecht, z.B. das Straffbuch von Abraham Saur, gedruckt 1598 in Frankfurt –, oder lateinische Klassikerausgaben (v.a. Ovid und Cicero). Der Tirolensienanteil beträgt 6%.

Eines der wertvollsten und interessantesten Werke der Büchersammlung des Diözesanmuseums ist die nahezu vollständige Ausgabe des mehrbändigen barocken Monumentalwerks Topographia Germaniae des Kupferstechers und Verlegers Matthäus Merian d.Ä. und des Ulmer Polyhistors Martin Zeiller, das durch seine zahlreichen detaillierten Ansichten von Städten, Klöstern und Burgen des Heiligen Römischen Reiches beeindruckt. Hervorzuheben ist auch eines der bedeutendsten Werke der Metallurgie und Metallprüfung, nämlich Lazarus Erckers Allerfürnemisten Mineralischen Ertzt/ unnd Berckwercks arten wie dieselbigen/ unnd eine jede in sonderheit/ irer Natur und eigenschafft nach/ auff alle Metaln Probirt/ und im kleinem fewer sollen versucht werden, das im Jahr 1598 in Prag gedruckt wurde.