Als eine der bedeutendsten Sammlungen ihrer Art genießt die Gemäldegalerie Alte Meister im Schloss Wilhelmshöhe weltweites Ansehen. Sie kann auf eine über 500-jährige Geschichte zurückblicken und geht auf landgräflichen Besitz zurück.

Die Ausstellung bietet auf drei Etagen einen hervorragenden Überblick über die europäische Malerei von der Spätgotik bis zum Klassizismus. Einen besonderen Schwerpunkt bildet die holländische und flämische Malerei des 17. Jahrhunderts mit zahlreichen Meisterwerken von Rubens, Frans Hals, Van Dyck und Jordaens. Der Bestand an Werken Rembrandts, darunter, die berühmten Gemälde "Der Segen Jakobs" und das Bildnis der Saskia, gehört zu den größten weltweit. Die Bereiche der altdeutschen, italienischen, französischen und spanischen Malerei werden unter anderem durch Werke von Dürer, Tizian, Poussin und Murillo angeführt.

Die Ursprünge der Gemäldegalerie reichen zurück bis in das Jahr 1509, als Lucas Cranach d. Ä. einen kleinen Flügelaltar zum Gedächtnis an Landgraf Wilhelm II. schuf. Die Periode der intensivsten Sammeltätigkeit war zwischen 1748 und 1756, als Landgraf Wilhelm VIII. ca. 800 Gemälde in Holland, Paris, Brüssel, Antwerpen, Venedig und in Deutschland durch seine Diplomaten und Kunstagenten ankaufen ließ. 1749 – 51 wurde für die Sammlung ein eigenes Galeriegebäude hinter das Palais des Landgrafen zwischen Auehang und Frankfurter Straße gebaut. 1877 zogen die Gemälde in das neu errichtete Gebäude der heutigen Neuen Galerie an der Schönen Aussicht um, wo sie bis zum Ausbruch des Zweiten Weltkriegs blieben. Seit 1974 befindet sich die Gemäldegalerie Alte Meister im Schloss Wilhelmshöhe.

Die Kasseler Antikensammlung im Erd- und Untergeschoss von Schloss Wilhelmshöhe bietet einen Überblick über vergangene Kulturen im Mittelmeerraum. Rund 800 ausgestellte Objekte reichen von der Bronzezeit über die Blütezeit Griechenlands bis zum Imperium Romanum und geben einen Überblick über die künstlerische Entwicklung der verschiedenen antiken Zivilisationen. Sie erzählen von der Sammellust der Landgrafen und zeigen die Antikenrezeption in Kassel. Der Rundgang führt von der "Lebendigen Antike" über das "Erbe der Landgrafen" bis hin zu "250 Jahre Antikensammlung".

Im Hauptsaal („Lebendige Antike“) beherrschen Porträtköpfe von Kaisern und Privatpersonen die Ausstellung zur Alltagskultur der RÖMER. Exponate verschiedener Fundorte, z.B. von der Kasseler Ausgrabung auf Samos, zeigt der Bereich ARCHÄOLOGIE. Viele marmorne SKULPTUREN vermitteln dem Besucher die Schönheit der antiken Plastik. Symposium, Wettkampf und Theater werden oft auf Vasen dargestellt und illustrieren den Alltag der GRIECHEN. Eine in der Antike alles durchdringende Thematik ist der MYTHOS, dessen Vielfalt in Vasenbildern besonders anschaulich überliefert ist. Der besonders gestaltete „Romsaal“ informiert über die Sammlungsgeschichte.

Im Untergeschoss sind die 30 großformatigen historischen Korkmodelle ausgestellt, die Landgraf Friedrich II. von Hessen-Kassel am Ende des 18. Jahrhunderts in Rom erworben hat. Dies ist eine der umfangreichsten Sammlungen solcher Modelle weltweit.