Das Herzstück des Museums bildet die umfangreiche Sammlung von Werken Gabriele Münters mit über 80 Gemälden, Zeichnungen und Grafiken aus der Zeit von 1902 bis kurz vor Ihrem Tod 1962. Alle Werkphasen Gabriele Münters sind im Schloßmuseum Murnau vertreten.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Malerei im 19. Jahrhundert. Bereits vor 1900 entdeckten Münchner Maler die poetischen Reize der Natur für ihre Malerei. Nicht nur zahlreiche Münchner Maler, wie z. B. Eduard Schleich d. Ä., Adolf Lier und Carl Spitzweg, fanden ihre Motive in der reizvollen Alpenvorlandschaft, sondern auch "Nordlichter” wie Wilhelm Busch und Christian E. B. Morgenstern. Ihre vor Ort skizzierten Natureindrücke leiteten eine neue Landschaftsauffassung ein, die eine atmosphärische Dichte von großer Naturnähe erreichten.
Die vielseitige Hinterglaskunstsammlung des Museums zeigt neben regionalen Exponaten aus dem Staffelseegebiet und aus Augsburg auch internationale Hinterglasmalregionen bis hin nach Asien, u.a. aus den Sammlungen von Udo und Hedi Dammert und Wilhelm Gartner. Dabei wird neben weiteren Sequenzen, die sich ikonographischen und stilistischen Schwerpunkten widmen, auch der modernen und zeitgenössischen Hinterglaskunst mit Werken von Paul Klee, Oskar Schlemmer, August Macke, Gabriele Münter und Carl Rabus bis hin zu Cuno Fischer, Fride WirtlWalser, Gaby Terhuven, Gerhard Richter und Rupprecht Geiger größerer Raum eingeräumt.
Das Schloßmuseum Murnau wurde 1995 mit dem Bayerischen Museumspreis ausgezeichnet.