Hämeenlinnan taidemuseo avattiin yleisölle 24.5. vuonna 1952. Museon kokoelmien perustan muodostavat Viipurin taidemuseossa esillä olleet teokset. Ne saatiin evakuoitua turvaan Rautalammille juuri ennen Viipurin pommituksia syksyllä 1939. Sodassa Viipuri jäi rajan taakse. Viipurin taidemuseossa oli ollut esillä Viipurin kaupungin ja Viipurin Taiteenystävät -yhdistyksen hankkimia teoksia, sekä Alfred Kordelinin säätiön teoksia.

Sodan jälkeen osa Viipurin taidemuseon teoksista talletettiin Hämeenlinnaan ja osa Lahteen. Molemmat kaupungit perustivat tuolloin taidemuseot. Viipuri-säätiön ja Viipurin Taiteenystävät -yhdistyksen teokset ovat Suomen taidehistorian merkkiteoksia ja Hämeenlinnan taidemuseon rakastetuimpia aarteita. Kokoelmiin kuuluu teoksia muun muassa Akseli Gallen-Kallelalta, Albert Edelfeltiltä, Eero Järnefeltiltä, Hugo Simbergiltä, Victor Westerholmilta, Magnus Enckelliltä ja Pekka Haloselta.

Hämeenlinnan taidemuseon kokoelmissa on kotimaista taidetta 1800-luvulta nykypäivään sekä pieni kokonaisuus ulkomaista taidetta. Kaikkiaan teoksia on lähes 8000. Kokoelmat ovat vuosikymmenien kuluessa karttuneet ostojen ja monien merkittävien lahjoitusten ja talletusten kautta. Teokset heijastelevat aikaansa ja kertovat taiteenkerääjien kiinnostuksen kohteista. Kuvataiteilijoiden laajat lahjoituskokoelmat puolestaan kertovat heidän urastaan ja esteettisistä pyrkimyksistään.

Rakennukset

Hämeenlinnan taidemuseo avautui valtionarkkitehti Carl Ludvig Engelin suunnittelemassa, vuonna 1838 valmistuneessa entisessä valtion viljamakasiinissa toukokuussa 1952. Rakennus on muodoltaan kuutiomainen ja telttakattoinen. Tyyliltään se edustaa hillittyä empiretyyliä. Museoksi muuttamisen yhteydessä rakennus pysyi ulkonaisesti lähes ennallaan, mutta sen valkoinen ulkoväritys vaihdettiin okran keltaiseksi. Suunnitelmat rakennuksen muutostöihin laati kaupunginarkkitehti Olavi Sahlberg. Museotilasta tuli moderni ja valoisa ja se edusti tuolloin viimeisintä museotekniikkaa.

Kun taiteenkerääjät Henna ja Pertti Niemistö tekivät päätöksen nykytaiteen kokoelmansa sijoittamisesta Hämeenlinnaan, tarvittiin lisää museotilaa kokoelman esittelyä varten. Vuonna 1997 Hämeenlinnan taidemuseo laajeni kattamaan myös toisen museorakennuksen. Pitkään varastokäytössä ollut, valtionarkkitehti Ernst Bernhard Lohrmannin vuonna 1852 suunnittelema punatiilinen viljamakasiini museon pihapiirissä peruskorjattiin ja muutettiin ajanmukaiseksi näyttelytilaksi. Makasiinin muutostyöt suunnitteli arkkitehti Hannu Kiiskilä. Hänen perusajatuksenaan oli säilyttää kahden eri museorakennuksen keskinäiset luonne-erot. Hän toi myös esiin tilan alkuperäistä käyttötarkoitusta viljamakasiinina suunnittelemalla sosiaalitilojen ja keittiön muodon muistuttamaan entisiä viljalaareja.

Museorakennusten lisäksi taidemuseon pihapiirissä on myös kaksi muuta rakennusta. Toinen on tällä hetkellä kylmänä varastotilana palveleva suurikokoinen hirsirakennus. Kun Keinusaareen kaivattiin 1800-luvulla viljan säilytystilaa, siirrettiin sinne vuonna 1832 Parolannummelta Suomen Tarkk´ampujapataljoonan kuormastorakennus alueen ensimmäiseksi veroviljamakasiiniksi. 1820-luvulla tehty hirsirakennus on vuorattu hirsipaneelilla ja punamullattu.

Lisäksi pihapiirissä on rakennus, jossa ovat museon toimistotilat. Pinellan huvilana tunnettu talo on rakennettu vuonna 1906 Verkatehtaan isännöitsijän eli tehtaan johtajan virka-asunnoksi. Se edustaa jugendhenkistä nikkarityyliä. 1960–70 -luvuilla tässä kolmikerroksisessa rakennuksessa oli vuokra-asuntoja ja muutaman vuoden ajan myös yksityisen yrittäjän pitämä kahvila. Taidemuseon toimistokäyttöön rakennus saatiin vuonna 1984.