Музей был создан в 1954 году. Первоначально галерея занимала первый этаж пятиэтажного жилого дома по улице Свердлова. Однако в 1982 году музей переезжает в здание бывшего Сибревкома. До момента размещения в здании Картинной галереи, здесь располагались областной и городской комитеты КПСС. По факту, это целый музейный комплекс, так как помимо Новосибирского художественного музея в здании находятся Музей восковых фигур, Новосибирский музей игрушки и Театр художественной куклы. Впервые выставку открыли к международному дню музеев – событие произвело настоящий фурор среди публики своим богатством и разнообразием. В основе коллекции музея экспонаты, переданные в конце 1950-х – из Третьяковской галереи, Государственного Русского музея, Государственного Эрмитажа и других музеев России. С 1960-х годов музей начал самостоятельно заниматься комплектацией своих фондов. На сегодняшний момент в музее расположены пять обширных экспозиций. Среди экспонатов иконы 16-20 веков, русское искусство 18-20 веков и картины
зарубежных мастеров. Музей также проводит активную социальную политику – здесь функционирует собственная детская изостудия "Зазеркалье", читаются разнообразные лекции. А специально для школьников проходят целые слайдпрограммы, которые призваны заинтересовать детей в жанре изобразительного искусства.