El Museu Guggenheim (en basc Guggenheim Bilbao Museoa) és un museu d'art contemporani dissenyat per l'arquitecte canadenc Frank O. Gehry situat a la ciutat de Bilbao al País Basc espanyol. Es tracta d'un dels diversos museus de la Fundació Solomon R. Guggenheim, vinculat a la fundació en règim de franquícia o col·laboració. Va ser inaugurat el 18 d'octubre de 1997 pel rei Joan Carles I d'Espanya. El museu va ser obert com a part d'un esforç de revitalització de la ciutat i la província de Biscaia portada a terme per les administracions públiques del País Basc. Gairebé des de l'obertura, el museu va ser una important atracció turística que atreu visitants de nombrosos països. Ha esdevingut un dels símbols més importants de la ciutat de Bilbao.

Les negociacions per a la construcció del museu entre les autoritats públiques de la comunitat autònoma del País Basc i els directius de la Fundació Guggenheim van començar al febrer de 1991. L'acord es va signar a la fi d'aquest any, seleccionant-se l'arquitecte i l'emplaçament de l'edifici a mitjan 1992. Des de la inauguració el 1997, el museu ha rebut una mitjana superior al milió de visitants anuals, causant un impacte extraordinari en l'economia i la societat basca, impulsant el turisme a la regió i promovent la revitalització de múltiples espais públics i privats a la vila, a més de millorar la imatge de la ciutat. Tot aquest fenomen, batejat pels mitjans de comunicació com a «efecte Guggenheim» o «efecte Bilbao», ha posat en relleu la importància del turisme cultural, i ha generat un efecte d'emulació en altres països, amb desiguals resultats.

La característica més cridanera del museu és l'innovador edifici en el qual s'emplaça, constituït per formes curvilínies i retorçades, recobertes de pedra calcària, cortines de cristall i planxes de titani. Té una superfície total de 24.000 m², dels quals 10.540 m² estan reservats per a les exposicions, distribuïts en 19 galeries, sent el museu amb més metres expositius de l'Estat. Se situa a la vora de la ria de Bilbao, en una zona denominada Abandoibarra, al costat del pont de la Salve, que està envoltat per una torre buida.

Tant l'edifici com la col·lecció permanent pertanyen al govern basc. El 3 de desembre de 2014 el patronat del Museu Guggenheim Bilbao va aprovar renovar per 20 anys més la col·laboració amb la Fundació Solomon R. Guggenheim de Nova York, subscrita el 1994 i la vigència del qual vencia el 31 de desembre.

Durant el mes d'octubre de 2017 i fins al dia 18, data d'inauguració de la pinacoteca, el museu va celebrar el seu XXè aniversari amb diverses activitats.