Die Sammlung des Museums umfasst Bestände aus der Solomon R. Guggenheim Stiftung, die wichtige Sammlungen amerikanischer und europäischer avantgardistischen Künstler beherbergt. Mit beachtlichen Werken verschiedener Kunstrichtungen wie Pop-Art, Minimal Art, Arte Povera, Konzeptkunst oder Abstrakter Expressionismus bietet das Guggenheim-Museum dem Besucher eine vollständige Überblick über die Plastik des 20. Jh.

Namhafte Künstler wie Piet Mondrian, Paul Klee, Vasily Kandisky, George Braque, Paul Cezánne, Marc Chagall, Pablo Picasso, Fernand Léger und Joan Miró, sowie die zeitgenössischen Künstler Joseph Beuys, Andy Warhol oder Jackson Pollock werden auf unsere Säle verteilt. Aus den Beständen der Peggy Guggenheim Collection in Venedig beherbergt unsere Sammlung Werke kennzeichnender Künstler des Surrealismus wie Salvador Dalí, Max Ernst, René Magritte oder Yves Tanguy. Der Dadaismus wird auch mit Werken von Duchamp, Man Ray und Kurt Schwitters aussgestellt.

Zum Schluss wird die zeitgenössische baskische und spanische Kunst ebenfalls durch eine Sammlung unserer besten Künstler dargestellt —Txomin Badiola, Miquel Barceló, Cristina Iglesias, Javier Pérez und Susana Solano, u.a.

Insgesamt bietet die Sammlung des Museums eine breite Überblick über die aktuellsten Tendenzen unserer Kunst. Eduardo Chillida, Yves Klein, Willem de Kooning, Kiefer Anselm, Robert Motherwell, Robert Rauschenberg, James Rosenquist, Clyfford Still, Antoni Tàpies und Andy Warhol, u.a. herrschen die Säle.

Ausser der Dauerausstellung widmet das Guggenheim-Museum andere Sälen monographischen Ausstellungen sowie exclusiven Sonderaustellungen. Sie umfassen hauptsächlich Werke der hervorragendsten Künstler der lätzten vier Jahrzehnte.