Het Kunsthistorisches Museum — letterlijk 'Museum voor Kunstgeschiedenis' — opende op 17 oktober 1891, in opdracht van keizer Frans Jozef I om de uitgestrekte kunstcollecties van de Habsburgse dynastie onder te brengen. Ontworpen door de architecten Gottfried Semper en Carl von Hasenauer in de Italiaanse Hoogrenaissance-stijl, spiegelt het tweelinggebouw het Natuurhistorisch Museum aan de overkant van de Maria-Theresien-Platz, en vormt zo een van de architectonisch meest samenhangende museumpleinen van Europa. De 60 meter hoge achthoekige koepel domineert de Weense Ringstraße-skyline, terwijl de gevel bekleed is met warm Salzburgs marmer en versierd is met allegorische reliëffiguren die de kunsten en wetenschappen voorstellen.
De collecties zelf dateren van eeuwen vóór het gebouw. De Habsburgers begonnen hun verzamelingen in de 16e eeuw bijeen te brengen onder aartshertog Ferdinand II en het Heilige Roomse keizer Rudolf II, de laatste een obsessieve verzamelaar die schilderijen, curiosa en wetenschappelijke instrumenten bijeenbracht aan zijn hof in Praag. De Schilderijengalerij op de eerste verdieping herbergt meer dan 700 schilderijen, waaronder Rafaëls Madonna in de Weide (1505–06), Vermeers De Schilderkunst (ca. 1666–68) en Caravaggio's Madonna van de Rozenkrans (1601–06). Meest opmerkelijk is dat het museum de grootste collectie schilderijen van Pieter Bruegel de Oude ter wereld bezit — twaalf werken in één zaal, waaronder De Toren van Babel (1563) en Jagers in de Sneeuw (1565), beide rechtstreeks door keizer Rudolf II verworven van Bruegels erfgenamen.
Buiten de Schilderijengalerij strekt het museum zich uit over zes collecties van buitengewone omvang. De Kunstkammer — het keizerlijke 'kabinet van curiositeiten' — heropende na een tien jaar durende restauratie in 2013 en toont meer dan 2.000 objecten, waaronder Benvenuto Cellini's gouden Saliera (1543), beschouwd als het belangrijkste goudwerk van de Renaissance en berucht gestolen en teruggevonden tussen 2003 en 2006. De Egyptische en Nabije-Oosterse Collectie herbergt echte mummies en predynastieke artefacten, terwijl de galerij voor Griekse en Romeinse Oudheden de Gemma Augustea bevat, een Romeinse camee uit circa 10 na Chr., gesneden in sardonyx en keizer Augustus in goddelijke gedaante afbeeldend. Het interieur van het museum is op zich al een bezienswaardigheid: de grote trappenhaal is voorzien van plafondchilderingen door de destijds 26-jarige Gustav Klimt, voltooid in 1891 samen met zijn broer Ernst en Franz Matsch — tot de laatste opdrachten die Klimt aanvaardde voordat hij het academisch historisme volledig de rug toekeerde.
Bezoekers dienen minimaal drie uur te reserveren voor de Schilderijengalerij en de Kunstkammer zonder te haasten; een volledige dag biedt de mogelijkheid om alle zes permanente collecties te verkennen. Het museumcafé, spectaculair gepositioneerd in de koepelzaal onder Klimts lunetten, is een van de visueel meest indrukwekkende plekken voor een koffiepauze in een Europees museum. Audiogidsen zijn beschikbaar in 10 talen en het museum biedt in het weekend specifieke kinderprogramma's aan. Het KHM is gelegen aan de Maria-Theresien-Platz, direct bereikbaar vanaf metrostation Museumsquartier (U2) of op 10 minuten loopafstand van Wenen's historisch stadscentrum.