El Museu Thyssen-Bornemisza del Palau de Villahermos juntament amb el Museu del Prado i el Centre d'Art Reina Sofia pertany a l'anomenat Triangle de l'Art. Presenta pintures de la col·lecció del baró Heinrich Thyssen-Bornemisza i el seu fill Hans Heinrich.La col·lecció de Thyssen-Bornemisza brilla especialment a les zones poc representades en altres museus espanyols. Pintures del Trecento (segle XIV italià), com Crist i la dona samaritana de Duccio di Buoninsegna, i obres d'artistes neerlandesos primerencs com The Annunciation Diptych grisaille de Jan Van Eyck són els millors exemples d'art baixmedieval del museu. El museu també alberga una exquisida col·lecció de retrats del segle XV, inclòs un de Giovanna Tornabuoni de Ghirlandaio i un de Young Knight in a Landscape de Carpaccio. Obres de Dürer, Caravaggio, Rubens, Frans Hals i Canaletto ens ajuden a traçar la trajectòria de l'art europeu entre els segles XVI i XVIII.Una visita al museu ofereix una meravellosa oportunitat per estudiar tant el paisatge com l'art de gènere, dos tipus de pintures especialment populars a l'escola holandesa del segle XVII i entre els artistes nord-americans del segle XIX. Aquestes pintures també van inspirar pintors romàntics, com Friedrich, impressionistes com Monet i Degas, i postimpressionistes, com Gauguin i Van Gogh, tots ells representats a la col·lecció del museu.També compta amb importants obres d'avantguarda del segle XX: fauvisme, expressionisme, surrealisme, abstracció i pop art. Arlequí amb mirall de Picasso, Quadre amb tres taques, núm. 196 de Kandinsky, Somni causat pel vol d'una abella al voltant d'una magrana un segon abans de despertar de Dalí, El gall de Chagall, L'habitació d'hotel de Hopper i Woman in Bath de Lichtenstein són alguns d'ells.La col·lecció Thyssen-Bornemisza s'estén pel segon pis, on es troben els Mestres Antics fins a principis del segle XIX, i el primer pis està dedicat a l'obra dels Mestres Moderns des de l'impressionisme fins al segle XX.La planta baixa del museu, amb entrada pròpia a l'inici de la sala principal, acull la nova instal·lació de 180 obres de la col·lecció Carmen Thyssen.Heinrich Thyssen-Bornemisza va començar a col·leccionar obres d'art a la dècada de 1920. Aprofitant el període de la gran crisi als Estats Units, va comprar quadres a preus força baixos.A causa de problemes financers, els seus propietaris van acceptar fins i tot les condicions de venda més adverses.
