Das Museum Gunzenhauser ist die jüngste Einrichtung der Kunstsammlungen Chemnitz. Es beherbergt die Sammlung des Münchner Galeristen Dr. Alfred Gunzenhauser mit mehr als 3.000 Werken von 270 Künstler:innen mit Fokus auf die Kunst der Jahrhundertwende um 1900, den Expressionismus, die Neue Sachlichkeit sowie die Abstraktion im 20. Jahrhundert. Eigentümerin ist die Stiftung Gunzenhauser. Präsentiert wird die Sammlung in einem ehemaligen Sparkassengebäude im Stile der Neuen Sachlichkeit, 1928–1930 von Fred Otto erbaut und für die neue Nutzung als Museum 2007 durch Staab Architekten umgebaut.
Mit 380 Werken von Otto Dix verfügt das Museum Gunzenhauser über eines der weltweit größten Konvolute des Malers. Ebenso bewahrt das Museum eine der größten Sammlungen des Expressionisten Alexej von Jawlensky. Große Konvolute bilden weiterhin Werke von Willi Baumeister, Gabriele Münter, Conrad Felixmüller, Serge Poliakoff, Uwe Lausen und Johannes Grützke.
Hauptwerke der Sammlung werden in wechselnden Dauerausstellungen gezeigt. So präsentiert im dritten Obergeschoss die Sammlungsausstellung Durchbruch der Moderne. Vom Impressionismus über den Expressionismus bis zum Bauhaus Gemälde von Max Beckmann, Lovis Corinth und Paula Modersohn-Becker bis hin zu Willi Baumeister, Kurt Schwitters und Fritz Stuckenberg. Die Sammlungspräsentation im zweiten Obergeschoss widmet sich bis zum 21. Juni 2020 dem Thema Otto Dix und die Neue Sachlichkeit. Und im ersten Obergeschoss werden bis zum 25. Oktober 2020 in der Ausstellung »Die Kunst ist abstrakt geworden« Künstler aus der Sammlung Dr. Alfred Gunzenhausers gezeigt, die an der II. documenta 1959 teilgenommen haben, darunter Gerhard Altenbourg, Willi Baumeister, Carl Buchheister, Ernst Wilhelm Nay und Serge Poliakoff.
Neben den Sammlungspräsentationen finden Sonderausstellungen zu Künstler:innen oder Themen statt, die sich inhaltlich auf die Sammlung Gunzenhauser beziehen. Daneben werden Ausstellungen zeitgenössischer Kunst gezeigt. Hier liegt ein Verständnis vom Museum nicht nur als Ort der Aufbewahrung und Konservierung zugrunde, sondern auch als Kommunikationsraum und Quelle neuer Ideen.