Si a lo largo del siglo XIX la Cartuja fue un punto de interés para aquellas personas que querían disfrutar durante el verano del clima templado de Valldemossa, en el siglo XX pasó a ser un importante foco de atracción turística.
Después de la venta de la Cartoixa, en 1842, algunos de sus propietarios ya dejaban que las personas interesadas visitaran el claustro y las celdas.
Los viajeros ilustrados o románticos que llegaron a la isla visitaban la Cartoixa de Valldemossa, arrastrados por el renombre que le había conferido la estancia de la escritora George Sand y el músico Frédéric Chopin, así como el paisaje y la historia que ofrecía este pueblo difundidos por los relatos de Sand, Laurens, o más tarde el archiduque Luis Salvador de Austria.
Entre 1929 y 1932, se abren al público los primeros museos instalados en las celdas o capillas de la Cartuja. Primero se comenzó a visitar la celda número 2 dedicada a Chopin y a George Sand. El 18 de diciembre de 1932 se inauguró como museo la Antigua Farmacia de los monjes cartujos, instalada en una de las capillas del claustro y, al mismo tiempo, la Iglesia y su sacristía se abrieron a los visitantes.
El Palacio del Rey Sancho abrió sus puertas al público en 1945 (las actuaciones del conjunto folklórico El Parado de Valldemossa se habían iniciado en 1944) y la Celda Prioral lo hizo en 1953.
En 1960 se inauguraron en la celda municipal las secciones dedicadas a la colección de la Antigua Imprenta Guasp y a los documentos y recuerdos del archiduque Luis Salvador de Austria.
El 31 de agosto de 1992 se inauguró la sección de arte contemporáneo en la celda municipal, una vez acondicionadas las salas del primer piso.
Como complemento a la visita turística desde el año 1990 de jóvenes pianistas mallorquines se ofrecen recitales de piano de corta duración para que los visitantes tengan la oportunidad de escuchar algunas de las obras que el músico polaco compuso en Valldemossa.
Pero la Cartuja de Valldemossa no es solo un centro de atracción turística, sino que con el paso del tiempo se ha ido convirtiendo en un centro difusor de la cultura. Además de las distintas colecciones que se conservan en las celdas y en el Palacio del Rey Sancho, destaca la celebración del Festival Internacional de piano Frédéric Chopin, que tiene lugar, desde 1981, durante el mes de agosto. También se organizó en 2003 el Congreso Internacional Cartuja de Valldemossa para celebrar los seiscientos años de la fundación de la Cartuja.
