Questa galleria fu fondata tra il 1838 e il 1843 dal re Guglielmo I di Württemberg. L'edificio d'origine è dedicato alla pittura e alla scultura, dal Medioevo all'impressionismo. Ammirate soprattutto la sezione dei maestri antichi, con il capolavoro dell'altare di Herrenberg di Jörg Ratgeb (1519). La sezione italiana comprende un'eccellente collezione di pittori fiorentini e veneziani del XIV secolo. Tra i maestri olandesi ricordiamo Hans Memling, Rembrandt e Rubens. L'edificio annesso ospita la sezione di arte moderna che vanta dodici opere di Picasso, un altro momento forte del museo.