In questa sala, destinata nel 1588 circa da Ferdinando I de' Medici ad accogliere l'armeria, e con affrescate nella volta da Ludovico Buti battaglie e grottesche, sono allestite opere dei maestri del primo Rinascimento veneto, illustrando lo sviluppo della scuola veneziana, da Bartolomeo Vivarini, qui presente con un San Ludovico di Tolosa a Giovanni Bellini di cui sono presenti sia il Compianto, un modello utilizzato nella bottega belliniana, e l'enigmatica Allegoria sacra, che nel tema risponde al nuovo gusto umanistico ermetico ed elitario, fino a Giorgione qui presente con tre opere molto problematiche: al maestro possono essere riferiti certamente i due paesaggi sullo sfondo del Giudizio di Salomone e della Prova del fuoco di Mosè, per il Ritratto di guerriero con scudiero detto Il Gattamelata, invece, l'attribuzione è discussa, comunque il dipinto ricrea un'opera perduta del pittore antico Apelle. Altri pittori rappresentati nella sala sono Cosmè Tura, Cima da Conegliano e Vittore Carpaccio.