Das Kunst Museum Winterthur | Beim Stadthaus, ist das frühere Kunstmuseum das älteste – 1848 wurde der Kunstverein Winterthur gegründet, 1916 das Museumsgebäude eingeweiht – und zugleich das einzige, das seine Sammlung von Gemälden, Skulpturen, Zeichnungen und Druckgraphik kontinuierlich weiter ausbaut. Bis 2017 trug die Sammlung den Namen Kunstmuseum Winterthur. Durch die betriebliche Zusammenführung mit dem Museum Oskar Reinhart und der daraus resultierenden Dachmarke Kunst Museum Winterthur wurde es zum Kunst Museum Winterthur / Beim Stadthaus.
Seine Sammlung ist aus Winterthurer Privatsammlungen entstanden, die auf den Beginn des 20. Jahrhunderts zurückgehen. Ihnen sind die reichhaltigen Bestände an französischer Kunst zu verdanken. Zu nennen sind unter anderem die Donatoren Georg Reinhart, Arthur und Hedy Hahnloser-Bühler, E. Richard Bühler. Ergänzt wurden ihre Schenkungen durch die Sammlung von Heinrich Wolfer-Sulzer. 1973 erhielt das Museum mit dem Legat Clara und Emil Friedrich-Jezler eine der bedeutendsten Schweizer Sammlungen von Kunst klassischer Moderne.
Heute verfügt das Haus neben Basel, Zürich und Bern über die vierte grosse öffentliche Sammlung von Kunst der Moderne in der Schweiz. Damit ergänzt es die beiden Reinhart-Museen, Reinhart am Stadtgarten und die Sammlung Oskar Reinhart «Am Römerholz» in Winterthur mit ihren bedeutenden Beständen älterer Kunst.
Das Kunst Museum Winterthur | Reinhart am Stadtgarten, vormals Museum Oskar Reinhart, war historisch das Gebäude der Stiftung Oskar Reinhart. Eröffnet in 1951, stellte es damals das erste private Museum der Schweiz dar. Der Sammler und Mäzen Oskar Reinhart (1885–1965), einer der Söhne Theodor Reinharts, Mitbegründer des Kunstvereins, baute zeitlebens eine umfangreiche Kunstsammlung auf. Mit der Wiederentdeckung der deutschen Kunst nach der Jahrhundertwende begann Oskar Reinhart damit, neben Schweizer auch deutsche und österreichische Kunst gezielt zu erwerben. Die umfassenden und einzigartigen Werkgruppen insbesondere der Frühromantik und des Realismus sind permanent ausgestellt. Ebenfalls zu erleben sind niederländische Meister des Goldenen Zeitalters aus der Stiftung Jakob Briner und eine Auswahl aus einem umfangreichen Konvolut an Porträtminiaturen aus den Sammlungen Briner und Kern, die in wechselnden Ausstellungen präsentiert werden. Oskar Reinharts Villa mit der Kollektion von Altmeistern sowie französischer Impressionisten befindet sich heute im Besitz der Eidgenossenschaft als Sammlung Oskar Reinhart «Am Römerholz».
Das Kunst Museum Winterthur | Villa Flora, 1846 erbaut und 1908 von den Architekten Rittmeyer/Furrer im Jugendstil erneuert, war das Wohnhaus von Hedy Hahnloser-Bühler (1873–1952) und Arthur Hahnloser (1870–1936). Früh begann das Sammlerehepaar sich für die Kunst ihrer Zeit zu begeistern: Zwischen 1906 und 1936 trugen Arthur und Hedy Hahnloser Werke des Postimpressionismus, der Künstlergruppe Nabis und der Fauves sowie Werke von zeitgenössischen Schweizer Künstlern wie Ferdinand Hodler und Giovanni Giacometti zusammen. Mit Félix Vallotton, Pierre Bonnard und anderen Kunstschaffenden ihrer Zeit verbanden sie enge Freundschaften. Die Villa Flora wurde zum Treffpunkt der Künstler und der Kunstfreunde. Die ehemalige Sammlung Arthur und Hedy Hahnloser-Bühler, vereint in der Hahnloser/Jaeggli-Stiftung, versammelt Meisterwerke von Edouard Manet, Paul Cézanne, Vincent van Gogh, Odilon Redon, Henri Matisse und Henri de Toulouse-Lautrec. Sammlung, Haus und Garten bilden ein einzigartiges Kulturgut von internationaler Bedeutung. Nach umfassender Sanierung wurde die Villa Flora im Jahr 2024 als drittes Ausstellungshaus des Kunst Museum Winterthur eröffnet.