När Musée du Luxembourg först öppnade för allmänheten 1750, visade det mästerverk av konstnärer inklusive Rubens, Raphael och Leonardo da Vinci. Senare överfördes samlingen till Louvren, och 1818 återföddes Musée du Luxembourg som en samtida konstinstitution. Det flyttade till sitt nuvarande hem i Palais du Luxemburgs tidigare orangeri i slutet av 1800-talet och höll den första impressionistiska konstutställningen någonsin i ett nationellt museum. Efter en lång period av stängning (1937–1979) är museet nu ett av Paris ledande utställningsrum. I stället för en permanent samling visar den flera tillfälliga utställningar varje år.
Musée du Luxembourg kan ses på utvalda hop-on hop-off-bussturer. Det är också lätt att utforska oberoende; ett besök är ett trevligt komplement till en promenad på Jardin du Luxembourg.