В экспозиции, филиалах и фондохранилищах находится более 27 тыс. произведений, которые формируют двадцать разнообразных коллекций и составляют два главных музейных собрания: собрание национального искусства и собрание памятников искусства стран и народов мира.
Согласно постановлению Совета Народных Комиссаров БССР 24 января 1939 г. в Минске была создана Государственная художественная галерея. Она расположилась в пятнадцати залах здания Высшей коммунистической сельскохозяйственной школы. Кроме отделов живописи, скульптуры и графики, в Галерее специальным постановлением был организован отдел художественной промышленности.
Довоенный период работы Галереи под руководством Николая Прокопьевича Михолапа (1886–1979 гг.) известного белорусского художника-керамиста – время интенсивного формирования художественных коллекций. За короткий срок были собраны ценные произведения культового искусства, большие фонды живописи, графики и декоративно-прикладного искусства.
Основой живописной коллекции Галереи стали произведения из отделов изобразительного искусства исторических музеев Минска, Витебска, Могилева и Гомеля. Несколько произведений из своих фондов подарили Третьяковская галерея и Русский музей, Музей изобразительных искусств им. А. С. Пушкина и Государственный Эрмитаж. В коллекцию новой галереи вошли и произведения известных русских советских художников.
После воссоединения в сентябре 1939 г. западно-белорусских земель с БССР в Картинную галерею поступили произведения из национализированных усадеб и замков Западной Беларуси, в том числе и часть коллекции дворца князей Радзивиллов в Несвиже. Коллекция пополнилась богатым собранием слуцких поясов, французских гобеленов XVIII в., портретной живописи XVI–XIХ вв.
В начале 1941 г. фонды Галереи БССР насчитывали уже 2711 произведений, из которых 400 находились в экспозиции. Во время Великой Отечественной войны были вывезены ценные полотна, мебель XVIII–XIX вв., вазы, изделия из мрамора, часы и т. д. Собрание картинной галереи перестало существовать.
После войны была возвращена только небольшая часть произведений, находившихся накануне войны на выставках в России (бюст князя П. А. Румянцева-Задунайского работы Ф. Шубина), найденных советскими солдатами в конце войны в городах Восточной Пруссии (коллекция портретов из Несвижа) и разоренном Минске («Шахтер с лампочкой» Н. Касаткина, «Осень» И. Левитана, «Утро весны» В. Кудревича оказались брошенными фашистами в недостроенном здании ЦК КПБ).
После освобождения Минска, Галерее предоставили четыре комнаты Дома Профсоюзов на площади Свободы. В августе 1945 года были приобретены полотна Б. Кустодиева, В. Поленова, К. Брюллова и И. Левитана. Государственный музей им. А. С. Пушкина передал несколько картин западноевропейских мастеров, Государственный Русский музей – три пейзажа А. Куинджи, пейзаж А. Боголюбова и парадный портрет императрицы Екатерины II. На бывшем Архиерейском подворье в Минске, где до войны размещался Белорусский государственный музей, были найдены чудом уцелевшие иконы – в том числе и шедевры белоруской иконописи «Рождество Богородицы» Петра Евсеевича из Голынца 1649 г., «Параскева» и «Вознесение» XVI века. В 1946 году в фондах было уже 317 произведений. В ноябре следующего года открылась постоянная экспозиция, разместившаяся в пяти залах второго этажа Дома профсоюзов.
Строительство Картинной Галереи с десятью просторными залами, расположенными на двух этажах, и вместительной галерей по проекту Михаилу Ивановичу Бакланова было завершено в 1957 году, 5 ноября представлением новой экспозиции и Всебелорусской выставки торжественно открылся Государственный художественный музей БССР (так стала называться бывшая Картинная Галерея с 10 июля 1957 года). Коллекция музея насчитывала около трех тысяч произведений русского, советского и белорусского искусства.
В последующие два десятилетия музей превращается в крупный музейный комплекс. Открываются несколько филиалов музея: районная картинная галерея в Гуринах под Мозырем (1978), Музей народного искусства в Раубичах (1979), Музей В.К. Бялыницкого-Бирули в Могилеве (1982), архитектурный комплекс XVI–XVIII веков в Гольшанах (1989), Дворцово-парковый комплекс XV–XX веков в Мире (1992).
В 1980-е годы активно пополняются все коллекции. Экспозиционные залы первого этажа приспосабливаются под хранилища. С 1985 г. велось проектирование, а в 1993 году началось строительство нового корпуса музея – пристройки к основному зданию (архитектор В. С. Белянкин). В 1989 году музею передано здание по улице Кирова, 25, где разместился лекторий, отделы и службы музея.
С 1993 года музей переименован в Национальный художественный музей Республики Беларусь. С 1994 года он имеет свой архив, с 1989 года – реставрационные мастерские с большим штатом реставраторов – специалистов в различных областях. Постоянно пополняются специальной литературой библиотечные фонды музея.
В 1999 году распоряжением Президента Республики Беларусь передано соседнее 5-этажное здание по ул. Ленина, 22.
В 2000 году в Минске открыт филиал – Музей «Дом Ваньковичей. Культура и искусство первой половины XIX века».
Собрание русского и белорусского дореволюционного, западноевропейского, стран Востока, советского, белорусского искусства насчитывает сейчас более 30 тысяч произведений.
