Das Museum ist Maler Hans Thoma gewidmet (1839-1924). Die Schau zeigt neben einer Dokumentation zu seinem Leben einen Überblick über sein künstlerisches Werk mit Gemälden, Aquarellen, Graphik, Glasmalerei, Majolika-Arbeiten und Kunsthandwerk. Die Bestände des 1949 gegründeten Museums gehen auf den Nachlaß Thomas zurück. Ein weiterer Schwerpunkt der Ausstellung bilden die künstlerischen Arbeiten der Hans-Thoma-Preisträger. Den alle zwei Jahre vergebenen Staatspreis des Landes Baden-Württemberg haben unter anderem Otto Dix, Anselm Kiefer, Fritz Klemm und K.R.H. Sonderborg erhalten.