Музей был открыт в 1992 году, размещается в просторных галереях Дворца Виллаэрмоса, который был построен в 1771 году. До 1993 являлся крупнейшей в мире частной картинной галереей. Ныне государственная картинная галерея входит в «Золотой треугольник искусств» испанской столицы.
Выдающаяся коллекция музея включает более 800 полотен, представляющих историю становления и развития западного искусства. Музейные экспозиции охватывают все разнообразие арт-стилей, от готики итальянских художников ,до новейшего поп-арта, характерного для Америки. Художественный фонд музея состоит, в основном, из произведений, которые были собраны в период c 1920-го по 1980 годы семьей барона, промышленника из Швейцарии, Ганса Генриха Тиссен-Борнемиссы. Происхождение и развитие музея предлагает одну из самых увлекательных историй из частных коллекционеров.
В музее Тиссен-Борнемиса можно увидеть прекрасные картины великих мастеров таких, как Караваджо, Ван-Гог, Гоген, Клее и Хоппер. Одно из центральных мест в собрании занимают ранние европейские мастера: значительная коллекция треченто и кватроченто, произведения итальянских художников, работы ранних фламандских, голландских и немецких мастеров, как (Ян ванн Эйк, Альбрехт Дюрер и Ганс Гольбейн).
В 2004 году были открыты новые залы и музейные экспозиции расширились: к ним добавилась личная коллекция Кармен Серверы, вдовы барона Ганса Генриха, состоящая из 200 картин. К категории шедевров музея, вне всякого сомнения, принадлежит «Святая Каролина» художника Караваджо, «Человек с кларнетом» Пикассо, а также работа Кандинского «Картина с тремя пятнами».
В настоящее время коллекция музея охватывает восемь столетий европейской живописи, не претендуя на полноту её освещения, а скорее очерчивая её основные направления.
Организация временных выставок занимает важное место в жизни музея. Выставочная программа включает три традиционных выставки в год, а так же "контекстные выставки", фокусирующиеся на работах из постоянной коллекции, и проводимые два или три раза в год.
Однако, музей привлекает посетителей не только своими замечательными картинами. Летом, в июле — августе можно провести изумительный вечер в ресторане «Эль Мирадор», с открытой террасы которого посетители любуются великолепным видом города.
Также в музее предоставлены синоптические карты, восемь интерактивных экранов . Благодаря им можно осуществлять хронологический поиск, узнать есть ли в наличии работы определенного века и года.
