Thyssen-Bornemisza-museet i Villahermos-palatset tillhör tillsammans med Pradomuseet och drottning Sofias konstcenter den så kallade konsttriangeln. Här visas målningar från baron Heinrich Thyssen-Bornemiszas och hans son Hans Heinrichs samling. Thyssen-Bornemiszas samling lyser särskilt starkt inom de områden som är underrepresenterade i andra spanska museer. Målningar från Trecento (italienskt 1300-tal), som Kristus och den samaritiska kvinnan av Duccio di Buoninsegna, och verk av tidiga nederländska konstnärer som The Annunciation Diptych grisaille av Jan Van Eyck är museets finaste exempel på senmedeltida konst. Museet rymmer också en utsökt samling 1400-talsporträtt, bland annat ett av Giovanna Tornabuoni av Ghirlandaio och ett av Ung riddare i ett landskap av Carpaccio. Verk av Dürer, Caravaggio, Rubens, Frans Hals och Canaletto hjälper oss att spåra den europeiska konstens utveckling mellan 1500- och 1700-talen.
Ett besök på museet erbjuder ett fantastiskt tillfälle att studera både landskaps- och genrekonst, två typer av målningar som var särskilt populära i den holländska skolan på 1600-talet och bland amerikanska konstnärer på 1800-talet. Dessa målningar inspirerade också romantiska målare som Friedrich, impressionister som Monet och Degas och postimpressionister som Gauguin och Van Gogh, som alla finns representerade i museets samling.
Här finns också viktiga avantgardistiska verk från 1900-talet: fauvism, expressionism, surrealism, abstraktion och popkonst. Harlekin med en spegel av Picasso, Bild med tre fläckar, nr 196 av Kandinsky, Dröm orsakad av ett bis flygning runt ett granatäpple en sekund innan det vaknar av Dali, Tuppen av Chagall, Hotellrum av Hopper och Kvinna i bad av Lichtenstein är några av dem.
Thyssen-Bornemisza-samlingen är spridd på andra våningen, där de gamla mästarna fram till början av 1800-talet finns, och första våningen ägnas åt de moderna mästarnas verk från impressionismen till 1900-talet.
På museets bottenvåning, med en egen ingång i början av huvudhallen, finns den nya installationen med 180 verk från Carmen Thyssen-samlingen.
Heinrich Thyssen-Bornemisza började samla in konstverk på 1920-talet. Han drog nytta av den stora krisen i USA och köpte målningar till ganska låga priser. På grund av ekonomiska problem gick deras ägare med på även de mest ogynnsamma försäljningsvillkor.