W galerii prezentowana jest największa w Polsce i na świecie, wciąż uzupełniana kolekcja prac malarskich i rysunkowych Stanisława Ignacego Witkiewicza. Zbiór uzupełniają fotografie, korespondencja oraz pierwodruki książek Witkacego.
Zgromadzone dzieła pochodzą ze wszystkich okresów twórczości artysty. Można tu zobaczyć m.in. "Autoportret” z czasów młodzieńczych, „Pejzaż zimowy II”, „Jowisza zmieniającego się w byka” i obrazy namalowane w ramach działalności Firmy Portretowej „S.I. Witkiewicz”. 15 z wystawionych prac opatrzono audiodeskrypcją przeznaczoną dla osób niewidomych.
W 1965 roku zaczątkiem kolekcji stał się zakup 110 prac Witkacego należących do syna jego przyjaciela, Teodora Białynickiego-Biruli. Pierwsza wystawa została otwarta w 1982 roku, druga w roku 1988. Zestaw pokazywanych prac jest cyklicznie zmieniany. Od 1994 muzeum organizuje poświęcone Witkacemu międzynarodowe sesje naukowe.
Ciekawostką są umieszczane na portretach adnotacje, w których lubiący eksperymentować artysta informował pod wpływem jakich środków odurzających zostało namalowane dane dzieło.