Die Stadt verfügt über ein vielfältiges Ausstellungsangebot. Allein die 18 städtischen Museen zogen seit 2001 jährlich regelmäßig über eine Million Besucher an, im Jahr 2006 waren es 1,34 Millionen Menschen. Daneben locken mehrere private Museen, Sammlungen und zahlreiche Galerien Besucher an. Meistbesuchtes Museum ist der Aquazoo im Nordpark.
Kunstmuseen
Düsseldorf hat eine lange Tradition als Kunststadt. Die erste große Gemäldesammlung legten bereits der Kurfürst Johann Wilhelm zu Pfalz-Neuburg, kurz Jan-Wellem, und seine Frau Anna Maria de Medici an. Untergebracht wurde die Sammlung in der 1709 bis 1714 errichteten Gemäldegalerie Düsseldorf, einem der frühesten selbständigen Museumsbauten der Welt. Unter Kurfürst Maximilian IV., dem späteren König Maximilian I. Joseph, wurde die Sammlung 1805 zum großen Teil nach München verbracht und bildete dort den Grundstock zur Alten Pinakothek.
Die Kunstakademie Düsseldorf erlangte bereits im 19. Jahrhundert unter dem Begriff Düsseldorfer Malerschule als eine der wichtigsten Ausbildungsstätten von Landschafts- und Genremalern Bedeutung. Der Kunstverein für die Rheinlande und Westfalen wurde im Jahre 1829 gegründet, um den in Düsseldorf ausgebildeten Malern eine Möglichkeit der Präsentation ihrer Werke in wechselnden Ausstellungen zu bieten.
Einige in Düsseldorf verbliebenen Exponate der kurfürstlichen Gemäldegalerie sowie etliche Werke der Düsseldorfer Malerschule wurden in das Museum Kunstpalast übernommen. Es beinhaltet darüber hinaus Graphiken, Zeichnungen, Gemälde und Skulpturen aus allen Stilepochen von der Antike bis ins 21. Jahrhundert. Neben europäischen Exponaten sind weitere Schwerpunkte der Sammlung japanische Holzschnitte und Netsuke. Es ist im Ehrenhof-Komplex integriert, der auch das NRW-Forum beheimatet.
Der zweite Höhepunkt in der Entwicklung Düsseldorfs als Kunststadt folgte in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, als u. a. Joseph Beuys an der Kunstakademie unterrichtete. Als Landeshauptstadt Nordrhein-Westfalens beherbergt Düsseldorf die Kunstsammlung Nordrhein-Westfalen. Sie ist gegliedert in das K20 am Grabbeplatz, das K21 im Ständehaus und das Schmela-Haus in der Mutter-Ey-Straße. Sie hat sich vor allem auf Kunst des 20. und 21. Jahrhundert spezialisiert, entsprechend der Namensgebung der Teilsammlungen aufgeteilt auf die Standorte. Die Kunsthalle Düsseldorf befindet sich gegenüber dem K20 am Grabbeplatz und hat ihren Schwerpunkt auf zeitgenössischer nationaler und internationaler Gegenwartskunst. Einen sehr ungewöhnlichen Standort hat hingegen das KIT (Kunst im Tunnel), das der Kunsthalle Düsseldorf angegliedert ist. Es befindet sich am Mannesmannufer und ist ein unterirdischer Ausstellungsraum für zeitgenössische Kunst.
Museen zu Literatur, Theater und Film
Zwei Düsseldorfer Museen widmen sich Dichtern. Mit dem Nationaldichter Deutschlands befasst sich das Goethe-Museum, das sich im Schloss Jägerhof im nordöstlichen Teil des Hofgartens befindet. Die sehr umfangreiche, inzwischen deutlich erweiterte Sammlung aus Privatbesitz ist in mehreren Stockwerken untergebracht.
Dem wohl berühmtesten Sohn der Stadt gilt das Heinrich-Heine-Institut in der Carlstadt. Es zeigt u. a. Originaldokumente und -schriften von und über Heine, Stücke aus seinem Nachlass sowie seine Totenmaske.
Ebenfalls in der Carlstadt gelegen ist das Filmmuseum mit seinem angeschlossenem Kino. Das Theater-Museum mit dem Dumont-Lindemann-Archiv befindet sich im Hofgärtnerhaus im Hofgarten.
Naturkunde und Gartenkunst
Das meistbesuchte Museum Düsseldorfs, mit über 400.000 Besuchern pro Jahr, ist der Aquazoo. Es befindet sich seit den späten 1980er Jahren im Norden der Stadt im Nordpark. Zuvor war es in einem Bunker gegenüber dem Zoopark untergebracht. Neben Wasserlebewesen werden dort auch Weichtiere und geologische Exponate gezeigt. Der Zoologische Garten Düsseldorf wurde im Zweiten Weltkrieg zerstört und nicht wiederaufgebaut.
Eine weitere Attraktion des Nordparks ist der von der japanischen Gemeinde gestiftete Japanische Garten, der 1976 eröffnet wurde. Allerdings bekam Düsseldorf bereits 1904 als erste deutsche Stadt einen Japanischen Garten, der sich etwa an der Stelle des ebenfalls am Rhein gelegenen Ehrenhofs befand.
Auf das ganze Stadtgebiet verteilt, ist Düsseldorf von Gartenanlagen durchzogen, was auf das Leitbild der Stadtentwicklung während der Industrialisierung zurückzuführen ist, die wiederum die gärtnerischen Anlagen des 18. und 19. Jahrhundert weiterentwickelte und Düsseldorfs Ruf als Gartenstadt begründete. Dem trägt das Museum für Europäische Gartenkunst Rechnung, welches zur Stiftung Schloss und Park Benrath gehört, ebenso wie das Naturkundliche Heimatmuseum, in dem in Dioramen die verschiedenen Lebensräume der Region, vom Rhein bis zur Lösshochfläche, dargestellt werden. Im Jahre 1987 fand die Bundesgartenschau (BUGA) in Düsseldorf statt, deren Gelände heute den Südpark bildet.