Friedrich der Große war ein leidenschaftlicher Sammler von Gemälden. Er war auch der erste, der ein eigenes Gebäude für seine Sammlung errichten ließ. Daher zählt die Bildergalerie nicht nur zu den prachtvollsten, sondern auch zu den ältesten erhaltenen Museumsbauten Deutschlands.

Sie kündete weithin vom Kunstgeschmack und vom Reichtum des Hauses Hohenzollern. Das von außen eher schlichte Gebäude wurde 1755–1763 nach Plänen von Johann Gottfried Büring auf den Fundamenten eines ehemaligen Treibhauses neben dem Schloss Sanssouci erbaut.

Im Mittelteil durch eine Tribuna unterbrochen, erstreckt sich der Saal fast über die gesamte Länge des Gebäudes. Durch die Verwendung kostbarer Marmorsorten und vergoldete Stuckaturen erhält er einen höchst festlichen Charakter.

In dichter Hängung sind Meisterwerke von Caravaggio, Carlo Maratta, Guido Reni, Peter Paul Rubens und Anton van Dyck präsentiert. „Der ungläubige Thomas“ von Caravaggio, eines der berühmtesten Werke der Bildergalerie, kam erst im 19. Jahrhundert in die Sammlung. An der Fensterseite ließ Friedrich einst Skulpturen von antiken und zeitgenössischen Bildhauern aufstellen, die sich heute zum großen Teil in anderen Sammlungen befinden.