Ce musée exceptionnel est situé dans l’ancien couvent dominicain datant du XIIIe siècle, avec un cloître à deux arcades magnifiquement préservé. En 2015, le musée a élargi son espace galerie avec un bâtiment contigu qui occupe les anciens bains municipaux de la ville.
Le musée d'Unterlinden possède une vaste collection de sculptures romanes et gothiques, de peintures médiévales, d'art populaire et d'artisanat. Le premier étage est consacré aux jouets, meubles et objets de décoration alsaciens (porcelaine, faïence, vitrail et gravures).
L'un des points forts du musée est la chapelle d'Isenheim, qui abrite de superbes peintures d'artistes allemands anciens, notamment des scènes de Passion de Martin Schongauer et des œuvres d'Isenmann et de Lucas Cranach l'Ancien.
Le trésor principal de la chapelle est l'autel d'Issenheim de Matthias Grünewald, l'un des chefs-d'œuvre les plus émouvants de la peinture allemande. Ce travail imaginaire de couleur rougeoyante a été peint vers 1515 pour le couvent d’Isenheim, près de Guebwiller.
Le musée possède également une collection de lapidaires, ainsi que des œuvres d'art religieux. La collection d'art contemporain du musée comprend Picasso, Léger, Rouault, Mathieu, Vasarely et Braque.
