François Ier rassemble une collection d’œuvres d’art exceptionnelle et fait travailler les artistes de son temps. Il est le premier souverain à constituer une collection de statues et de tableaux dus aux maîtres italiens. S’il ne peut parvenir à persuader Michel Ange de venir en France, il a plus de succès avec Léonard de Vinci et Benvenuto Cellini.
Léonard de Vinci vient en France avec l’assurance d’un don de sept mille pièces d’or et la mise à disposition d’un « palais de son choix dans la plus belle région de France ». L’artiste, auquel le roi achète le célèbre portrait de la Joconde, vit ses dernières années à Amboise, tout près des châteaux que François Ier possède à Blois et à Chambord.