Die Villa des Malerfürsten Franz von Lenbach (1836-1904) im Zeitraum von 1887 bis 1891 vom Künstler in Zusammenarbeit mit dem Architekten Gabriel von Seidl im toskanischen Stil errichtet, beherbergt heute die Städtische Galerie im Lenbachhaus. Die originalgetreu renovierten Empfangsräume im ersten Stock zeugen von der um die Jahrhundertwende berühmten historischen Dekorationskunst Lenbachs.
Von der Witwe des Künstlers Lolo von Lenbach 1924 an die Stadt München verkauft, wurde 1929 in dem Gebäude die Städtische Galerie eröffnet, deren Sammlungsschwerpunkt sich damals auf die Gemälde der Münchner Schule und der Neuen Sachlichkeit erstreckte. In den vergangenen Jahrzehnten wurden zudem umfangreiche Bestände der Münchner Kunst der Nachkriegszeit erworben.
Mit einer äußerst bedeutenden Schenkung Gabriele Münters anlässlich ihres 80. Geburtstags 1957 und einer Stiftung aus dem Nachlass Bernhard Koehlers im Jahre 1965 erhielt die Galerie eine herausragende Sammlung von Werken der Künstlergruppe des Blauen Reiters, u.a. von Kandinsky, Marc, Macke, Jawlensky, Klee und natürlich Münter selbst.
In unmittelbarer Nachbarschaft der Villa wurde 1994 der Kunstbau, ein unterirdischer Leerraum von 110m Länge und 14m Breite über der U-Bahnstation Königsplatz als weiterer Ausstellungsraum eröffnet. Seither wurden dort über 40 Ausstellungen von der Klassischen Moderne (Franz Marc, Picasso, Der Blaue Reiter, de Chirico, etc.) über zentrale Themen (Kampf der Geschlechter, Pygmalions Werkstatt, Schattenrisse, Geschichten des Augenblicks etc.) bis hin zu aktuell diskutierten Künstlern (Gerhard Richter, Rupprecht Geiger, Dan Flavin, Jeff Wall, Rosemarie Trockel, etc.) gezeigt.
Seit 2002 verbindet der Museumsplatz als weitere Ausstellungsfläche das Lenbachhaus mit dem Kunstbau. Hier werden jährlich ein bis zwei Projekte zeitgenössischer Künstler realisiert. 2005 wurde der KUBUS im Petuelpark eröffnet, ein Ausstellungsraum, der im Rahmen des Projektes Petuelpark entstand. Hier werden mit Unterstützung der BMW-Group unter der Leitung des Lenbachhauses Ausstellungen, Vorträge und Performances zeitgenössischer Künstler realisiert.