Auch in seiner Düsseldorfer Residenz war Johann Wilhelm ein wichtiger Arbeitgeber, der mit seinem Hof gleichermaßen Handwerkern als auch Künstlern ein breites Betätigungsspektrum lieferte. Auf einer zweijährigen Studienreise durch Europa war er – noch als Erbprinz – an diversen Höfen mit Kunst- und Kulturschätzen in Berührung gekommen, was sich prägend auf ihn auswirken sollte. Ganz Kind seiner Zeit, war es ihm daher auch in späteren Jahren als Regent ein Anliegen, eine repräsentative Kunstsammlung aufzubauen.
So holte holte er unter anderem den Bildhauer Gabriele Grupello, den Architekten Mateo Alberti sowie als Hofmaler Adrian van der Werff und Jan Weenix nach Düsseldorf. Zusammen mit seiner zweiten Frau Anna Maria Luisa de Medici baute er das zuvor recht beschauliche Düsseldorf zu einer kunstsinnigen und prachtvollen Residenz barock-üppiger Lebensart aus. Nicht zuletzt dank dieser expansiven Ausgabenpolitik galt Johann Wilhelm am Niederrhein durchaus als volkstümlicher Herrscher, der insbesondere im Nachhinein, als die Stadt ihre Residenzfunktion verloren
Nach dem Tod seiner ersten Frau 1689 war zunächst eine Verbindung mit Isabella von Portugal vorgesehen, was jedoch aufgrund des frühen Todes der Braut scheiterte. Statt dessen wurde man sich mit dem bekannten Florentiner Geschlecht der Medici einig. Die Hochzeit mit Anna Maria Luisa de Medici fand im Mai 1691 statt, die Ehe gestaltete sich sehr harmonisch. Dem üblichen Mätressentum der damaligen Zeit schien Johann Wilhelm eher abgeneigt.
Während sich Düsseldorf im höfischen Glanz sonnen konnte, war es um andere Besitzungen der Pfalz-Neuburger weitaus schlechter bestellt. Als Johann Wilhelm 1690 nach dem Tod seines Vaters Kurfürst der Pfalz wurde, sah er sich mit einer äußerst schwierigen
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