El Museo de Arte Thyssen-Bornemisza es el segundo gran museo de arte de la capital de España y uno de los más importantes centros de arte de los siglos XIX y XX. Situado a pocos metros del Museo del Prado, sus colecciones complementan perfectamente las de su hermano mayor, pues cuentan con obras de artistas, estilos artísticos y escuelas de pintura en las que el Museo del Prado cojea.

El Museo está situado en el Palacio de Villahermosa, un edificio de estilo neoclásico construido en el siglo XVIII. En total cuenta con un fondo de más de 1.600 cuadros, lo que le hace que esta sea la segunda colección privada más grande del mundo. La llegada de estos cuadros a España se debió a una serie de circunstancias, pues el barón Hans Heinrich Thyssen-Bornemisza, nacido en Dinamarca, nacionalizado suizo y heredero de uno de los más importantes imperios industriales de Alemania, mantuvo durante su vida una estrecha relación con España, residiendo en este país durante largas temporadas.

A finales de la década de los 80, tras intentar sin éxito ampliar su museo en su palacio de Lugano, Villa Favorita, posiblemente inducido por su larga conexión con España y por su quinta y última esposa, la española Tita Cervera, se iniciaron los primeros movimientos para albergar el núcleo de su colección en Madrid. En 1987-88 se celebró un concurso del que salió vencedor el proyecto de Rafael Moneo para adaptar el mencionado Palacio de Villahermosa.

El Museo Thyssen-Bornemisza se inauguró oficialmente en 1992, con 715 obras de arte. Un año más tarde, el Gobierno español compró 775 obras por 350 millones de dólares, que ahora se encuentran en el museo construido expresamente para ello en Madrid. Después de la apertura del museo, en 1999, Cervera prestó 429 obras de su propia colección de arte al museo durante 11 años. El préstamo se renueva anualmente desde 2012.

La colección de arte que se puede ver en el museo fue iniciada en los años 20 como una colección privada por el padre de Hans Heinrich, llamado Heinrich, en aquella época barón Thyssen-Bornemisza, siendo ampliada por su hijo, el barón Hans Heinrich Thyssen-Bornemisza (1921-2002), que dedicó toda su vida a crear esa impresionante colección, para lo que comenzó reuniendo la mayoría de las obras de las colecciones de sus familiares y continuo adquiriendo se forma metódica las obras necesarias para completar una colección que es uno de los mejores panoramas de la pintura occidental.  

En resultado es una colección que abarca ocho siglos de pintura europea, y que contiene obra de las escuelas y tendencias más destacadas. A grandes rasgos se divide en dos épocas artísticas: Los Viejos Maestros y La Pintura Moderna. Muchos de los cuadros de los Viejos Maestros formaban parte de la colección familiar, mientras que el barón Hans Heinrich se centró más en los principales autores de los siglos XIX y XX. Eso ha hecho que los puntos fuertes de la colección se encuentren precisamente en los dos extremos de la historia de la pintura europea.

En su importante colección de los Viejos Maestros, destacan las obras de los autores italianos del trecento y quattrocento, con cuadros de Paolo Uccello, Duccio, Luca di Tommè, o Bernardo Daddi.

En el extremo opuesto destacan las obras de los maestros impresionistas y postimpresionistas, con cuadros de Claude Monet, Auguste Renoir, Edgar Degas, Camille Pissarro, Alfred Sisley, Pierre Bonnard, Toulouse-Lautrec, Paul Gauguin, Cézanne, y Vincent van Gogh.

La colección de arte moderno del siglo XX incluye obras representativas de las distintas tendencias artísticas de este siglo, con obras cubistas de Picasso, Braque y Juan Gris; de expresionistas como Edvard Munch, Egon Schiele, o James Ensor, pintores abstractos como Kandinsky, surrealistas como Salvador Dalí.

Todos los artistas importantes del siglo XX están bien representados en la colección del Museo Thyssen-Bornemisza, y eso incluye a pintores como Paul Klee, Chagall, Magritte, Piet Mondrian, Edward Hopper, Jackson Pollock, Mark Rothko, Roy Lichtenstein, Willem De Kooning y Francis Bacon.