En 1528, François Ier, renonçant aux charmes des châteaux de la Loire, décide de reconstruire le manoir de chasse de Fontainebleau, près de Paris pour y loger toute sa cour. Le roi souhaite faire de Fontainebleau un foyer de l'art de la Renaissance et fait appel à des artistes italiens. A la tête d'une équipe franco-italienne, Rosso Fiorentino et Le Primatice créent un style décoratif très original, foyer de l'Ecole de Fontainebleau, représentative de l'art de la Renaissance en France. Les décors s'inspirent de la nature environnante ainsi que de thèmes mythologiques.
La galerie et la chambre du roi, les chambres de la reine et de la duchesse d'Etampes, l'appartement des bains, et la galerie d'Ulysse sont autant de chefs d'œuvres que l'on qualifie d'école de Fontainebleau. Allégories, mythologies, histoires peintes, toutes exaltent la gloire du roi.
François Ier réunit à Fontainebleau les collections les plus variées ; peintures de Léonard de Vinci, d’Andréa del Sarto, de Raphaël, sculptures de Benvenuto Cellini, tapisseries, pierres précieuses et en fait un des grands centres artistiques européens. Le roi emploie de nombreux agents chargés de rapatrier en France les œuvres de maîtres italiens comme Michel-Ange et Titien. C’est pendant le règne de François Ier que la collection d’œuvres d’art des rois de France, aujourd’hui exposée au Louvre, commence réellement.