Основу коллекции картинной галереи составляют полотна, ранее принадлежавшие королю Вильгельму I Вюртембергскому. Собранные им произведения Каналетто, Вермеера, Рубенса, Дюрера и других мастеров с середины XIX века выставлялись в Музее изящных искусств, из которого и выросла галерея.Живопись XIX столетия представлена полотнами, иллюстрирующими все течения от прерафаэлитов до импрессионизма. Собрание ХХ века внушительно по масштабу имен: произведения Пикассо – наибольшая в Германии коллекция его работ, Моне, Модильяни, Ренуар, Матисс. Помимо живописи, в галерее демонстрируются графика, фотография, скульптура.