​Nejvýznamnější a nejstarší muzeum v Brně je Moravské zemské muzeum, které bylo založeno Hospodářskou společností pro povznesení orby, přírodovědy a vlastivědy v roce 1817. Po roce 1948 bylo muzeum zestátněno a byla provedena rekonstrukce, při níž byly objeveny části středověkých budov. V roce 1968 proběhly velkolepé oslavy 150 let muzea. Později byly přikoupeny a rekonstruovány budovy Mendelanium, Palác šlechtičen či pavilon Anthropos.

Ve městě dále sídlí Muzeum města Brna, Technické muzeum, Muzeum romské kultury, Muzeum českého a slovenského exilu 20. století a Mendelovo muzeum (jedná se o první celouniverzitní muzeum v ČR propagující velikána světové vědy G. J. Mendela).

V těsné blízkosti Univerzity obrany sídlí Moravská zemská knihovna www.mzk.cz, do které mají studenti Univerzity obrany vstup zdarma. Dále je v Brně městská veřejná knihovna Jiřího Mahena www.kjm.cz  s řadou poboček a knihovna psychologického ústavu Akademie věd ČR www.psu.cas.cz​