Dallo scalone esagonale, sul lato sud del palazzo, si accede alla sezione del museo dedicata alla grafica, dotata di sale espositive, di un deposito attrezzato dei materiali inventariati, di una sala consultazione per gli studiosi e di un laboratorio di restauro per la carta.

La raccolta comprende oggi poco più di 2900 tra disegni e acquerelli e 24000 stampe all’incirca. Ad esso appartengono i celebri cartoni preparatori per affresco, riferibili a Michelangelo, a Raffaello e alle loro scuole, esposti nella Collezione Farnese al primo piano del museo, provenienti dalla raccolta del bibliotecario Fulvio Orsini, lasciata in eredità nel 1600 al cardinale Odoardo Farnese.

Completano il nucleo Farnese della collezione i disegni di scuola parmense, bolognese e romana, circa 50 disegni dei più importanti artisti italiani del ‘500 e del ‘600 come il Parmigianino, Girolamo Mazzola Bedoli, il Bertoja e Sofonisfa Anguissola.

Il patrimonio si accresce grazie alla politica di acquisti in età borbonica: oltre ai numerosi fogli di autori italiani, Ferdinando IV aggrega al fondo preesistente la collezione di 20518 tra disegni e stampe del conte trentino Carlo Firmian, ambasciatore imperiale a Napoli dal 1754 al 1758, nonché il nucleo di disegni indiani della collezione del cardinale Stefano Borgia.

Dal 1957, con il costituirsi del nuovo Museo di Capodimonte, le collezioni si incrementano ulteriormente grazie ai generosi lasciti dei privati, come la donazione Astarita nel 1970, costituita da oltre 400 tra acquerelli, matite ed oli su carta, in massima parte di Giacinto Gigante, esposta in parte e visitabile presso le sale espositive del Gabinetto Disegni e Stampe.

Il fondo di opere ottocentesche si è ulteriormente arricchito con l’acquisizione nel 2013 di una nuova collezione grafica, quasi un diario su carta dell’intero percorso creativo di Vincenzo Gemito.

Della prestigiosa collezione, raccolta da Achille Minozzi, illuminato imprenditore napoletano, vicino all’artista, che ha protetto e sostenuto, salvando da probabile distruzione studi, schizzi, disegni, sculture, è possibile ammirare al secondo piano del museo una selezione di 80 disegni e 19 sculture.