Das Kunstmuseum Basel beherbergt die grösste und bedeutendste öffentlich zugängliche Kunstsammlung der Schweiz. Mit seinen Schwerpunkten zählt es auch international zu den wichtigsten Museen seiner Art. Das Museum liegt neben dem ehemaligen Gebäude der Schweizerischen Nationalbank am St. Alban-Graben in Basel.
Das Kunstmuseum besitzt die grösste Sammlung der Welt von Arbeiten der Holbein-Familie. Vor allem die älteren Bestände des Museums gehen auf den Basler Sammler Basilius Amerbach (1533–1591) zurück, dessen Vater Bonifacius unter anderem mit dem Humanisten Erasmus von Rotterdam und dem Maler Hans Holbein befreundet war. 1661 hat die Stadt die Privatsammlung erworben. Das sogenannte Amerbach-Kabinett war eines der ersten Museen, das im Besitz eines städtischen Gemeinwesens stand.
Die Amerbachsammlung war 1671–1849 im Haus zur Mücke untergebracht und ein Teil der Universitätsbibliothek. 1849 zog sie in das Museum an der Augustinergasse (heute Naturhistorisches Museum Basel). Raumnot führte dazu, dass die Kunstsammlung 1922 im «Augustinerhof» an der Augustinergasse (Kupferstichkabinett) und im «Bachofenhaus» am Münsterplatz (Sammlung Bachofen mit weiteren Beständen) Filialen erhielt und 1928 mit ihrem Hauptteil in der Kunsthalle ein vorläufiges Domizil fand. Seit 1936 hat die Kunstsammlung ihr Domizil im damals eröffneten Kunstmuseum, dessen Bau- und Planungszeit rund drei Jahrzehnte in Anspruch nahm.
Das Kunstmuseum ist in zwei Stockwerken aufgeteilt. In der ersten Etage sind Alte Meister vom 15. Jahrhundert bis ins 19. Jahrhundert ausgestellt. Unter anderem sind hier Werke von Konrad Witz, Holbein, Martin Schongauer, Lucas Cranach der Ältere, Mathias Grünewald, Peter Paul Rubens und Rembrandt. Die Impressionisten des 19. Jahrhunderts sind durch Paul Cézanne, Paul Gauguin und Vincent van Gogh vertreten. Ausserdem sind Werke der deutschen und schweizerischen Malerei des 18. und 19. Jahrhunderts vor zu finden.
Das zweite Obergeschoss widmet sich der Plastik und Malerei des 20. Jahrhunderts. Dabei liegt der Schwerpunkt der gezeigten Exponate im Kubismus mit Picasso, Braque und Juan Gris. Der Expressionismus wird unter anderem durch Edvard Munch, Franz Marc, Oskar Kokoschka und Emil Nolde vertreten. Ausserdem finden sich Kunstwerke aus der Zeit des Konstruktivismus, des Dadaismus sowie des Surrealismus. Als Vertreter seien hier Piet Mondrian und Salvador Dalí genannt. (Zeitgenössische Kunst wird zusammen mit Werken der Emanuel Hoffmann-Stiftung im 1980 eröffneten Basler Museum für Gegenwartskunst ausgestellt, das administrativ zum Kunstmuseum gehört.)
Des Weiteren findet sich im Bau des Museums eine öffentlich zugängliche Fachbibliothek, die zugleich Bibliothek des kunsthistorischen Seminars der Universität Basel ist. Die Bibliothek befindet seit Januar 2005 im ehemaligen Nationalbankgebäude, das neben dem Museum liegt.
In einem eigenen Sektor des Hauses befindet sich das Kupferstichkabinett, in welchem eine reichhaltige Sammlung an Zeichnungen und Originalgraphiken vom 15. Jahrhundert bis zur Gegenwart zu sehen sind. Mit über 300'000 Handzeichnungen, Aquarellen und Druckgraphik ist es die grösste öffentlich zugängliche Sammlung der Schweiz und stellt damit gleichzeitig international eine der bedeutendsten Sammlungen dieser Art dar. Neben Zeichnungen von Albrecht Dürer sind aus fünf Skizzenbüchern auch 50 Zeichnungen von Paul Cézanne ausgestellt. Joseph Beuys und Jasper Johns sind ebenfalls mit Zeichnungen vertreten.
Vom April bis September 2009 zeigte das Kunsthaus Basel 70 Landschaftsbilder des holländischen Malers Vincent van Gogh. Chronologisch bot die Ausstellung einen Überblick über alle Perioden seiner Schaffenszeit: von Holland über Paris, zu seiner Zeit in Arles in Südfrankreich, wie auch während seines Aufenthaltes in der Heilanstalt von Saint-Rémy und zuletzt in Auvers-sur-Oise. Ergänzt wurde die Ausstellung von 40 Gemälden seiner Zeitgenossen. Für die Ausstellung wurden Leihgaben von bedeutenden Museen wie dem Museum of Modern Art in New York, dem Musée d’Orsay in Paris, dem Van Gogh Museum in Amsterdam, dem Belvedere in Wien oder der National Gallery in London zusammengetragen. Die Ausstellung verzeichnete mehr als eine halbe Million Besucher.