La colección integra fondos pertenecientes a la Fundación Salomon R. Guggenheim, que alberga importantes colecciones de grandes maestros americanos y europeos del arte de las vanguardias. Con obras que incluyen significativos ejemplos de PopArt, Minimalismo, Arte Povera, Arte Conceptual, Expresionismo Abstracto, etc. ofreciendo al visitante una visión completa de las artes plásticas del siglo XX.

Artistas tan significativos como, Piet Mondrian, Paul Klee, Vasily Kandisky, George Braque, Paul Cezánne Marc Chagall, Pablo Picasso, Fernand Léger y Joan Miró, incluyendo a los artistas contemporáneos Joseph Beuys, Andy Warthol o Jackson Pollock , de los fondos de la Peggy Guggemheim Collection de Venecia contiene mágnificas obras del surrealismo de artistas tan importantes como Salvador Dalí, Max Ernst, René Magritte o Yves Tanguy, representantes del dadaísmo Duchamp, Man Ray y Kurt Schwitters.

Y por último, el arte contemporáneo vasco y español también están representados en el Museo Gugenheim Bilbao, con una selección de obras de nuestros mejores artistas: Txomin Badiola, Miquel Barceló, Cristina Iglesias, Javier Pérez o Susana Solano.

En conjunto, proporcionan una amplia visión de las tendencias más actuales de nuestro arte. Eduardo Chillida, Yves Klein, Willem de Kooning, Kiefer Anselm, Robert Motherwell, Robert Rauschenberg, James Rosenquist, Clyfford Still, Antoni Tàpies y Andy Warhol, entre otros.

Además, algunas salas del Museo Guggenheim Bilbao se dedican a montajes monográficos y otras albergan obras de ubicación específica, es decir, realizadas expresamente para este museo. Incluye fundamentalmente obras de los artistas más prominentes de las últimas cuatro décadas de este siglo.