Основа коллекции картинной галереи — полотна, которые принадлежали королю Вильгельму I Вюртембергскому. Правитель любил собирать произведения Вермеера, Рубенса, Дюрера, Каналетто и других мастеров. Полотна выставлялись в Музее изящных искусств, который позже и превратился в галерею.Также живопись 19 века представлена работами, которые демонстрируют все течения — от прерафаэлитов до импрессионизма. Собрание 20 века не менее внушительно: в галере находится самая большая в Германии коллекция Пикассо, работы Моне, Модильяни, Ренуара, Матисса. Кроме того, в музее демонстрируются фотографии, скульптуры и графика.