La Gemäldegalerie posee una de las colecciones más importantes del mundo de pintura europea de los siglos XIII al XVIII, que se ha ido formando y completando sistemáticamente desde el año de su fundación, en 1830. Aquí se exponen obras maestras de todos los periodos de la historia del arte, como pinturas de van Eyck, Bruegel, Durero, Rafael, Tiziano, Caravaggio, Rubens, Rembrandt y Vermeer.

El nuevo edificio del Kulturforum ofrece una superficie de exposición de unos 7.000 metros cuadrados. Un recorrido de casi 2 km con 72 salas y gabinetes conduce a través de paisajes artísticos y épocas individuales. La colección se centra en la pintura alemana e italiana de los siglos XIII a XVI y en la pintura holandesa de los siglos XV a XVI.

La pintura antigua alemana de finales del gótico y del Renacimiento está representada por artistas de renombre como Konrad Witz, Alberto Durero, Baldung Grien, Cranach y Holbein. La sala con los cuadros de Rembrandt destaca por su ubicación central en el museo. Con 16 obras del artista, la colección es una de las más grandes y de mayor calidad del mundo.

Está flanqueada por otros cuadros de pintura holandesa y flamenca del siglo XVII. Retratos, cuadros de género, interiores, paisajes y naturalezas muertas son testigos de la especialización de los artistas en determinados temas.

La pintura italiana, francesa, alemana e inglesa del siglo XVIII se presenta en seis salas. La rica colección de pinturas incluye obras de Canaletto, Watteau, Pesne y Gainsborough. En la galería principal se exponen unas 1000 obras maestras. Se complementa con una galería de estudios en la planta sótano con unos 400 cuadros.