Das Hornmoldhaus, 1535 von Stadtvogt Sebastian Hornmold erbaut, gilt als einer der schönsten Profanbauten der Renaissance in Nordwürttemberg. Das Prunkportal stammt von 1625. Im Inneren haben sich kostbare Malereien im Stil der italienischen Renaissance an Decken und Wänden erhalten. Ein mit zeittypischem Mobiliar eingerichtetes Zimmer und die mit Scheinarchitektur sowie biblischen und floralen Motiven reich ausgemalte Sommerstube vermitteln einen Eindruck von der städtisch-bürgerlichen Wohnkultur in dieser Zeit. In den übrigen Räumen befindet sich die Ausstellung zur Stadtgeschichte von der Römerzeit bis zur Gegenwart, unter anderem mit einem Weinregister von 1550 bis heute. Ein Stadtmodell veranschaulicht die Situation um 1830. Eine in sich geschlossene Abteilung bildet die Sammlung des Arztes Erwin von Baelz (1849-1913) mit Kunstwerken und kunstgewerblichen Objekten aus Japan.