Zum Kunstpalais gehört die Städtische Sammlung Erlangen, die mittlerweile mehr als 4.500 Werke umfasst. Der Schwerpunkt dieser Sammlung liegt auf internationaler Kunst in vervielfältigter Form, darunter Grafiken, Multiples, Künstlerbücher sowie Fotografien und Videoarbeiten.
Seit ihrer Gründung im Jahr 1966 ist die Sammlung beträchtlich gewachsen. Dies verdankt sie sowohl Schenkungen von Künstler*innen und Privatpersonen als auch Ankäufen aus städtischen Mitteln. Sie bietet einen Einblick in die Kunstgeschichte nach 1945 und umfasst wichtige Bewegungen wie Pop Art, Op-Art, Land Art, Konkrete Kunst und Informel.
Jährlich wird die Sammlung um ausgewählte neue Werke erweitert, um weiterhin die zeitgenössische Kunst und ihre bedeutendsten Vertreter*innen repräsentieren zu können.