Seit 1986 befindet sich das Museum in einem modernen Gebäude mit einer Ausstellungsfläche von 8000 m², in dem jährlich acht bis zehn große Ausstellungen organisiert werden. In den großzügigen Räumen sind Werke weltbekannter Meister des Surrealismus, Pop-Art sowie Grafiken und Werke der Foto- und Video-Kunst zu sehen. Hier kann man Gemälde von Salvador Dalí, Joan Miró, René Magritte, Roy Lichtenstein, Andy Warhol, Arbeiten von Jasper Johns sowie Bilder und Skulpturen von Pablo Picasso bewundern.

Das Ludwig Museum beherbergt die größte Sammlung von Kameras und historischen Fotografien der Welt. Besonders interessant sind die Gemälde von Künstlern des russischen Avantgardismus, wie Natalia Goncharova, Wassily Kandinsky, Marc Chagall, Michail Larionov, Kasimir Malewitsch, Ljubov Popova, Lazar Lissitzky und Alexander Rodtschenko. Das Museum verfügt auch über eine umfangreiche Bibliothek mit Kunstbüchern.

Das Ludwig Museum in Köln wurde 1976 auf der Grundlage privater Sammlungen gegründet, die von Joseph Haubrich und Peter Ludwig der Stadt geschenkt wurden. In seiner Sammlung sind Strömungen der Kunst des 20. Jahrhunderts vertreten, darunter Expressionismus, Surrealismus, Abstraktionismus, Pop-Art und Konzeptkunst.

Im Museum befindet sich eine bedeutende Sammlung russischer avantgardistischer Kunst des frühen 20. Jahrhunderts mit etwa 600 Gemälden, darunter Werke von Natalia Goncharova, Michail Larionov, Kasimir Malewitsch, Alexander Rodtschenko und anderen.