В основе музейного собрания - коллекции, собранные Иваново-вознесенским фабрикантом, меценатом и почетным гражданином г. Иваново - Дмитрием Геннадьевичем Бурылиным (1852-1924 гг.). Часть коллекции - нумизматика и книги - достались Д.Г. Бурылину от деда Д.А. Бурылина. Впоследствии, увлекшись собиранием предметов старины, Д.Г. Бурылин значительно расширил коллекцию. В нее вошли самые разнообразные коллекции: книги, фарфор, живопись, оружие, нумизматика, мебель, предметы ДПИ и многое другое. Хронологические рамки коллекции - от античности до начала XX в. Для пополнения своих коллекций Д.Г. Бурылин много путешествовал по России, странам Европы и Востока.
Коллекция Библий, масонская коллекция были признаны современниками лучшими в России. Д.Г. Бурылин выставлял свои коллекции на выставках в России и за рубежом, где неоднократно награждался дипломами.
В 1914 г. было завершено строительство здания музея, где разместилась часть коллекций, а также филиал Санкт-Петербургской рисовальной школы барона Штиглица.
После революции 1917 г. Д.Г. Бурылин не может оставить дело своей жизни и просит власти оставить его при музее.
После смерти Д.Г. Бурылина часть коллекции была утеряна, часть передана в музеи других городов, а часть - продана. В Эрмитаж в 1930 г. из ивановского музея передана коллекция сургучных и мастичных оттисков (около 1500 предметов); часть масонской коллекции продана, часть передана в Эрмитаж ив Музей Востока (г. Москва); коллекция Греции и Рима передана в Музей Крыма. В 1958 г. на основании Приказа Министерства культуры РСФСР "Об организации Ивановского областного художественного музея" из фондов музея было передано более 13000 предметов, практически вся живопись, скульптура, предметы декоративно-прикладного искусства. С 1919 по 1990-е гг. музей имел статус краеведческого, поэтому большинство коллекций Д.Г. Бурылина находились в фондах.
В 2002 г. музею возвращено его первоначальное название. Первую выставку "Искусство и время" музей представил жителям города после длительного ремонта в 2003г. В последующие годы были открыты другие экспозиции на основе коллекций, собранных Д.Г. Бурылиным, которые действуют по сей день. Большая часть коллекций, выставляемых ныне в музее, экспонируется впервые с 1917 г.
