Teigiama, kad Ludwig muziejaus kolekciją sudaro itin svarbūs ir reikšmingi XX amžiaus ir šiuolaikinio meno kūriniai. Kolekciją praturtino Kiolno teisininko Josef Haubrich 1946 m. dovanota ekspresionistinio meno kolekcija, kurioje – Erich Heckel, Karl Schmidt-Rottluff, Ernst Ludwig Kirchner, August Macke, Otto Mueller ir kitų autorių darbai, klasikinio modernizmo kolekcija su Marc Chagall ir Otti Dix kūriniais. Šios kolekcijos ekspozicija pirmą kartą žiūrovams buvo pristatyta 1946 m. Senajame Kiolno universitete, kur Peter Ludwig, dar būdamas jaunu studentu, ir išvydo šiuos kūrinius. Paroda Peter paliko didžiulį įspūdį ir, matomai, paskatino kolekcionuoti meno kūrinius.
Taigi, po dosnios Peter ir Irene dovanos, kolekciją papildė 1905-1935 m. rusų avangardinio meno kūriniai – N. Gončarovo, M. Larionovo, A. Eksterio, L. Popovos, K. Malevičiaus, A. Rodčenko ir kt. autorių darbai. Išvien su jais šviesą išvydo bene išsamiausia Amerikos pop meno kolekcija už JAV ribų, kurią sudarė J. Rosenquist, A. Warhol, T. Wesselmano paveikslai ir kt. kūriniai. 1957 m. kolekciją praturtino Max Beckmann kūriniai iš George ir Lily von Schnitzlerio palikimo. 1958 m. muziejus įsigijo Willi Sreckerio kolekciją, kurią sudarė P. Picasso, H. Matisse, O. Kokoschka, P. P. Klee ir kt. autorių kūriniai. 1976-1988 m. Günther ir Carola Peillas padovanojo nemažą savo kolekcijos dalį, kurią sudarė M. Ernst, A. von Jawlensky, W. Baumeister, E. Wilhelm Nay tapybos ir grafikos darbai.
1994 m. Peter ir Irene Ludwig Kiolno miestui padovanojo 90 kūrinių iš Picasso fondų su sąlyga, kad Wallaraf-Richartz bus iškeltas ir užleis visą erdvę Ludwig muziejui. Po Peter Ludwig mirties 1996 m., Irene padovanojo dar 774 Pablo Picasso kūrinius. Tai trečia pagal dydį P. Picasso kolekcija pasaulyje po Barselonos ir Paryžiaus.
Nuo 2000 m. Ludwig muziejus – inovatyvus ir orientuotas į šiuolaikinio meno techninių laikmenų kolekcionavimą ir pristatymą visuomenei. Šiandien muziejus yra laikomas kaip vienas įtakingiausių modernaus ir šiuolaikinio meno muziejų Europoje.
Peter Ludwig – meno mecenatas, kolekcionierius ir verslininkas iš Vokietijos. Irene Monheim studijavo meno istoriją, archeologiją ir priešistorę. Dar studijuodama Irene pradėjo kolekcionuoti šiuolaikinio meno kūrinius. 1951 m. Irene ištekėjo už Peter, su kuriuo kartu tęsė kolekcionavimo veiklą daugiau nei 40 metų. Jie dirbo su keliais muziejais Kiolne ir Achene, rėmė menininkus ir muziejus visame pasaulyje. Peter ir Irene pasirūpino, kad jų kolekcijos taptų prieinamos visuomenei. Po vyro mirties Irene įsteigė Peter ir Irene Ludwig fondą, kuris ilgainiui tapo globaliai veikiančiu tinklu, apimančiu 30 viešų institucijų septyniose šalyse.