Zu den größten und bekanntesten Museen weltweit zählt das Britische Museum in Bloomsbury. In ihm befinden sich über sechs Millionen Ausstellungsstücke. Berühmt ist auch der Reading Room, ein kreisrunder Lesesaal, in dem schon Mahatma Gandhi und Karl Marx studierten. Rechtzeitig zum Millennium ist der Queen Elizabeth II Great Court (Architekt: Norman Foster) fertiggestellt worden. Es ist der größte überdachte Innenhof Europas.
Das Victoria and Albert Museum im Stadtteil South Kensington verfügt über eine Sammlung von Kunstschätzen aus aller Welt, darunter Skulpturen, Kleidung und Kostüme, kostbare Porzellan- und Glasgefäße, Möbelstücke und Musikinstrumente. Nahe befinden sich das Science Museum (Wissenschaftsmuseum) und das Natural History Museum (Naturhistorisches Museum).
Im Science Museum werden in den verschiedenen, auf insgesamt fünf Ebenen angeordneten Galerien Ausstellungen zu den Themen Astronomie, Meteorologie, Biochemie, Elektronik, Navigation, Luftfahrt und Fotografie gezeigt. Zu den Klassikern unter den Ausstellungsstücken zählen Teleskope von Galileo Galilei und ein Mikroskop von George Adams, die erste Dampflokomotive 'Puffing Billy', das erste Telefon von Graham Bell, ein funkelnder Rolls Royce aus dem Jahre 1909, ein Flugapparat von Otto Lilienthal sowie die Kommandokapsel des Raumschiffs Apollo 10.
Das Natural History Museum beinhaltet etwa 40 Millionen verschiedene Objekte, darunter zahlreiche Dinosaurierskelette, Fossilien (unter Ihnen ein Archaeopteryx), Ausstellungsstücke aus der Flora und Fauna, etwa das 30 Meter lange Skelett eines Blauwals oder das Modell des um 1690 ausgestorbenen Dodo-Vogels.
Die National Gallery am Trafalgar Square besitzt eine vielfältige Gemäldesammlung, die von den frühen Anfängen in Italien bis hin zu Werken von Cézanne und Seurat reicht. Nebenan ist die National-Portrait-Galerie, in der über 9000 Porträts ausgestellt sind. Im Jahre 1897 ist die Tate Gallery auf der Uferstraße zwischen Chelsea und Westminster eröffnet worden. Sie umfasst die größte Sammlung britischer Gemälde vom 16. Jahrhundert bis in die Gegenwart. Gegenüber der Saint Paul’s Cathedral ist im Juni 2000 die Tate Modern, ein Ableger der Tate Gallery, eröffnet worden.
Das Imperial War Museum (Reichskriegsmuseum) ist eines der bedeutendsten Kriegsmuseen weltweit. Es zeigt in erster Linie Exponate aus den beiden Weltkriegen, wie Kanonen und Fahrzeuge. Eine von vier Etagen beschäftigt sich ausführlich mit dem Dritten Reich. Kleinere Abteilungen gelten einigen anderen Kriegen des 20. Jahrhunderts (beispielsweise Vietnamkrieg und Falklandkrieg). Außerdem gibt es zusätzlich Wechselausstellungen.
Madame Tussauds Wachsfigurenkabinett ist eine der größten Attraktionen der Hauptstadt. Ausgestellt werden lebensnah nachempfundene Wachsfiguren von historischen Gestalten und Personen der aktuellen Zeitgeschichte, wie Sportler, Filmstars, Modeschöpfer und Modells. Einen Platz in der Ausstellung von Madame Tussaud zu erhalten, zählt heute zu den größten Ehren, die einem Menschen zuteil werden können. Die Gründerin des 1835 eröffneten Museums war Marie Tussaud (1761-1850).
Direkt in der City liegt das Museum of London, dessen Ausstellungen die Entwicklung Londons von seinen Anfängen bis zum heutigen Tag zeigt. Weitere bekannte Museen und Ausstellungen sind die Cabinet War Rooms, das London's Transport Museum, Somerset House und das Sherlock Holmes Museum in der Baker Street 221B.
Seit 2001 ist der Eintritt in sämtliche staatlichen Museen und Galerien kostenlos. Von der obigen Liste ist Madame Tussauds ausgenommen, da es sich um eine private Ausstellung handelt.