L'Orangerie abrite depuis 1927 la fameuse série des Nymphéas de Claude Monet, et depuis 1984, la collection réunie par le grand marchand de tableaux Paul Guillaume (1891-1934), collection enrichie après sa mort par les acquisitions de sa veuve Domenica et de son second époux, Jean Walter : tableaux de Cézanne, Sisley, Monet, Renoir, Gauguin, Marie Laurencin, Picasso, Modigliani, Derain, Utrillo, Matisse et Soutine.