ООМИИ был создан как художественный отдел Западно-Сибирского Краевого музея. Комплектование коллекции осуществлено первым директором музея Ф.В. Мелехиным. Первые поступления (1924-1928) - из ГМФ (б. Румянцевского музея, Зимнего и Мраморного дворцов, музея Академии художеств, ГРМ, из собраний Боткиных, Голицыных, Рябушинских, Шуваловых, Юсуповых, К.А. Горчакова, П.П. Дурново. В 1932 - из ГТГ, музея бывшего Художественно-промышленного техникума им. Врубеля (Омск).
Коллекция произведений западноевропейского искусства включает полотна мастеров Италии, Испании, Голландии, Фландрии, Франции, Германии, Австрии, Англии XVI-XIX вв. (холсты Я.ван Гойена, И. ван Остаде, А.Схельфхаута, Я.Веникса, М.Хондекутера, Б. Куккука, Ж.-Б. Греза, А. Фантен-Латура и др.) Собрание иконописи XVII-н.XX вв. включает иконы, выполненные в европейской части России, на Урале и в Сибири (список "Богоматерь Владимирская", исполненный в мастерских Оружейной палаты, народные иконы "краснушки" тобольских иконописцев, "Богоматерь Абалацкая" - покровительница Сибири и др.).
Русское искусство XVIII- сер. XIX в. представлено портретом (парсуна, А. Венецианов, И. Келлер и др.), а также пейзажем (М. Воробьев, И. Айвазовский, А. Боголюбов, Л. Лагорио и др.).
Расцвет искусства второй половины Х1Х- н. ХХ в. отражают картины Ф. Васильева, И. Шишкина, И. Крамского, И. Репина, В. Сурикова, В. Поленова, В. Верещагина, И. Левитана, В. Серова, М. Нестерова, М. Врубеля и др.
Коллекция русского искусства к.Х1Х - н. ХХ вв. включает все основные направления - "Мир искусства", "Союз русских художников", "Бубновый валет" и др. Особую ценность представляет коллекция произведений омских художников (А.Н. Либеров, Н. Я. Третьяков и др.)
Большой интерес представляет коллекция декоративно-прикладного искусства, в которой можно выделить памятники древнего искусства (керамика, бронза, ювелирное искусство), в частности, "Погребение воина" (к.1в.до н.э.- н.1в.), изделия Екатеринбургского и Колыванского камнерезных заводов 19 в., изделия фирмы Фаберже.
