Die Sammlung umfasst Werke vom Mittelalter über den Barock bis hin zu zeitgenössischen Künstlern wie Héctor Zamora. 

Die Anfänge der Sammlung gehen auf das Jahr 1948 zurück. Da die Bestände des Bodenseemuseums 1944 Luftangriffen zum Opfer fielen und das Museumsgebäude weitgehend zerstört war, sollte mit dem Ankauf neuer Kunstwerke an die Sammeltätigkeit der Vorkriegszeit angeknüpft werden.
Einen besonderen Schwerpunkt bilden die Werke der Künstler, die sich während des Dritten Reiches an den Bodensee in die "Innere Emigration" zurückzogen, wie Otto Dix, Max Ackerman oder Willi Baumeister.

Aber auch die mittelalterliche Kunst bietet Überraschendes - so das Kruzifix, das sich nach der aufwendigen Entfernung der Übermalungen heute in der originalen Farbigkeit aus der Mitte des 15. Jahrhunderts zeigt.

Den zahlenmäßig größten Anteil an Werken bildet die Graphische Sammlung. Aus konservatorischen Gründen kann aber immer nur ein kleiner Teil für eine begrenzte Zeit gezeigt werden. Im Graphikkabinett finden daher wechslende Ausstellungen unterschiedlicher Künstler und Themenbereiche statt. Unter dem Titel Weibsbilder sind derzeit rund 20 Werke von Otto Dix zu sehen.

Die Neukonzeption des Museums (2010 - 2014) sieht vor, die Sammlung in jeweils neuen Zusammenhängen zu präsentieren. Héctor Zamoras Sciame di Dirigibili / Zeppelinschwärme im zweiten Obergeschoß des Museums bilden den Auftakt und zeigen, wie der Mythos „Zeppelin“ in der zeitgenössischen Kunst fortlebt.