Das Städtische Museum zeigt Ludwigsburger Geschichte und Kulturgeschichte bis ins 20. Jahrhundert, vor allem Stadtbaugeschichte, Handwerk und Gewerbe sowie Persönlichkeiten. Darüber größte ist dort eine Sammlung württembergischer Grafik mit Stadtansichten und Plänen des 18. und 19. Jahrhunderts zu sehen.
Der Kunstverein Kreis Ludwigsburg e. V. zeigt in der Villa Franck wechselnde Ausstellungen.
Das Strafvollzugsmuseum zeigt das Leben oder den Tod von Strafgefangenen in heutigen und früheren Zeiten. Themenschwerpunkte sind das ehemalige Gefängnis Ludwigsburg und die Justizvollzugsanstalt Stuttgart. Zu den Ausstellungsstücken gehören zwei originale deutsche Guillotinen.
Die 2004 eröffnete Barockgalerie im Schloss zeigt über 120 ausgewählte Werke deutscher und italienischer Malerei des 17. und 18. Jahrhunderts.
Das ebenfalls 2004 eröffnete Keramikmuseum im Schloss bietet eine umfangreiche Porzellan-, Fayence- und Keramiksammlung des Württembergischen Landesmuseums Stuttgart.
Im Modemuseum im Festinbau des Residenzschlosses ist Kleidung aus dem 18. bis 20. Jahrhundert zu sehen. Es wird exemplarisch die Entwicklung der Mode in den letzten dreihundert Jahren dargestellt.
Eine Ausstellung zur Geschichte des Hoftheaters in Württemberg findet man im Theatermuseum. Man kann sich hier die Funktionsweise der Mechanik der historischen Bühnentechnik an einem Modell verinnerlichen.
Das Dorfmuseum Poppenweiler zeigt landwirtschaftliche Geräte, Maschinen und Alltagsgegenstände aus dem 19. Jahrhundert.
Im Garnisonmuseum Ludwigsburg wird die Geschichte des ehemaligen schwäbischen Potsdam dargestellt. Daneben gibt es Sonderausstellungen zu verschiedenen Themen.