Die Gemäldesammlung besteht aus verschiedenen Vermächtnissen, wobei die größte und bedeutendste Stiftung die „Sammlung Kölle“ darstellt. Während mehrjähriger Aufenthalte in Rom und Paris trug der württembergische Diplomat Christoph Friedrich Karl von Kölle (1781–1848) über 50 Gemälde des 15. bis 19. Jahrhunderts zusammen. Nachdem König Wilhelm I. von Württemberg einen Ankauf abgelehnt hatte, vermachte der Sammler seine Gemälde im Jahre 1848 der Universität Tübingen. Es handelt sich um das einzige erhaltene Zeugnis privaten Sammlungswesens in Württemberg des 19. Jahrhunderts. Die Gemäldesammlung steht deshalb unter Landesdenkmalschutz. Ein Gemälde Lucas Cranachs d. Ä. ist als Dauerleihgabe in der Staatsgalerie Stuttgart zu sehen.

Im Studiensaal sind während des Semesters regelmäßig kleine themenspezifische Ausstellungen mit Kunstwerken aus der Sammlung zu sehen. Auch werden Arbeiten zeitgenössischer Künstler vorgestellt. Darüber hinaus können Teile der Bestände - auch für Gruppen (max. 20 Personen) - nach Vereinbarung vorgelegt werden.

nach Vereinbarung