Начало коллекции и основание музея связаны с созданием в 1921 г. Чувашского центрального музея и деятельностью Управления по делам искусств ЧАССР.
Основой коллекции музея стали, в момент его основания в 1939 г., произведения отдела ИЗО Чувашского центрального музея (ныне Национального музея, а также экспонаты, переданные из ГМФ и единичные дарения различных организаций и частных лиц. а также поступившее от Управления по делам искусств при Совнаркоме ЧАССР в 1939 г. собрание приобретенных с выставок произведений чувашских и советских художников.
Раздел древнерусского искусства (икона, скульптура, металлопластика, книги) включает иконы из че6оксарских церквей московской школы XVI-XVIII вв., а также подписные и датированные иконы XIX в., среди которых и работы местных иконописцев (А. Рукавишников и Ф. Соколов); старопечатные книги XVП-ХVIII вв., печатные церковные книги ХIХ-ХХ в. Синодальной, единоверческой типографий и Московских старообрядческих книгопечатен.
Русская живопись XVIII - 1-й половины, XIX вв. представлена, в основном, портретом (парсуна, Ф. Рокотов, В. Боровиковский, В. Тропинин и др.), пейзажем сер. XIX в. (И. Айвазовский, А. Боголюбов); искусство II половины XIX в. - портретом (И. Крамской, В, В. Перов), пейзажем (А. Куинджи, И. Левитан, В. Поленов и др.), историческим (А. Кившенко) и 6ытовым жанром. В разделе кон. XIX - нач. XX вв. - портреты (К. Коровин, Н. Фешин), пейзажи (В. Серов, Н. Дубовской, С. Жуковский, Л. Туржанский, Р. Фальк), жанровые полотна (К. Петров-Водкин, Б. Кустодиев) и др. Имеются работы художников объединений "Мир искусства", "Союз русских художников", "Бубновый валет", "Четыре искусства" и др.
Период 1920-1930-х гг. представлен работами художников АХРР, приезжавших в Чувашию (Н. Козочкин, Ф. Богородский, Г. Ряжский и др.), а также произведениями иных творческих объединений (З. Серебрякова, В. Лебедев, П. Кузнецов и др.); военные годы - зарисовками эвакуированных в Чебоксары ленинградских художников.
Последующие этапы развития советского искусства отражены произведениями живописи, скульптуры, графики и декоративно-прикладного искусства художников Поволжья и Предуралья, а также других регионов РСФСР. В 1980-е гг. музей приобретал работы художников, отличавшихся своеобразием таланта, но оказавшихся в стороне от официального искусства (Е. Расторгуев, К. Иванов, Б. Смирнов-Русецкий, молодые художники объединения "Черный пруд" из Нижнего Новгорода и др.).
Наиболее многочисленным является собрание произведений художников Чувашии, начиная с основоположников чувашского советского изобразительного искусства (Н. Сверчков, Ю. Зайцев, М. Спиридонов) до представителей последующих поколений: Е. Ефремова, А. Спиридонова, Н. Овчинников, А. Миттов, Б. Белоусов, Р. Федоров, В. Агеев, Н. Карачарсков, В. Петров (Праски Витти), А. Силов, Ю. Ксенофонтов и др.
В раздел чувашского изобразительного искусства входят работы художников чувашской диаспоры - А. Кокель, И. Дмитриев, П. Кипарисов, В. Карандаев, А. Рыбкин, В. Акимов и др.
Наряду с профессиональным искусством в собрании представлены работы самодеятельных художников Чувашии и соседних регионов. Большое внимание уделяется произведениям традиционного народного искусства. В этой коллекции представлены все основные принадлежности костюма XIX-XX вв. - рубахи, передники, головные уборы (тухья, хушпу), вышитые или тканые головные платки (сурбан) и покрывала, нагрудные, поясные и др. украшения, вышитые или тканые заготовки для костюма, ритуальные платки и пр., а также некоторые предметы повседневного быта.
Раздел зарубежного искусства включает образцы мейсенского и севрского фарфора XVIII в. Современное зарубежное искусство представлено графикой З. Чакколи (Югославия), Э. Ламан (Германия), живописью Н. Химирски и др.
