Создан 1 октября 1979 года решением Томского облисполкома, основу экспозиции составило собрание художественного отдела Томского областного краеведческого музея. В 1982 году музею был передан бывший доходный дом купчихи Наталии Ивановны Орловой (архитектор К. К. Лыгин, 1903), перед этим занимаемый Томским обкомом КПСС[1].
Начало формирования коллекции музея относится к 1920-м годам, среди первых 50-ти картин в собрание краеведческого музея от секции охраны памятников культуры и искусства губернского отдела народного образования поступили «Головка девушки. Портрет З. С. Хаминовой (этюд)» В. И. Сурикова[2], «Натюрморт с бегонией» П. П. Кончаловского[3][4]. В 1929 году из Государственного музейного фонда и Третьяковской галереи были переданы произведения «Портреты четы Мазуриных» В. А. Тропинина[5], «Портрет А. В. Касьянова» В. А. Серова[6], «Портрет А. И. Корсакова» О. А. Кипренского[7], пейзажи В. Д. Поленова, Л. Л. Каменева и других живописцев XVIII—XIX вв. Одновременно поступили рисунки и акварели, среди них работы Ф. А. Малявина, А. А. Лентулова (Портрет неизвестных (Двойной портрет, 1918)). В 1940-е годы были закуплены в Томске произведения П. А. Сведомского[8], М. К. Клодта, приняты в дар портреты работы П. Ф. Плешанова.
Шесть залов постоянной экспозиции представляют около 100 значительных произведений русской живописи и графики. В коллекции музея имеются работы И. К. Айвазовского[10], «Яблоневый сад» Б. М. Кустодиева[11], «Портрет скульптора К. Ф. Крахта» А. В. Маковского[12], «Портрет скрипача В. Г. Вальтера» Г. Г. Мясоедова[13].
Формирование коллекции западноевропейского искусства началось в 1928 году, когда из Государственного музейного фонда поступили картины западноевропейских мастеров «Вид Неаполитанского залива» Д. Джиганте, «Спор учёных» М. Гейссера, «Метание копья» Б. Галофре-и-Хименеса и др. В 1932 году коллекция пополнилась произведениями из собрания Музея изобразительных искусств имени А. С. Пушкина: «Школа воров» И. Матейсена, «Жертвоприношение Авраама» Д. Тенирса Младшего, «Пирушка» И. ван Остаде, «Интерьер капеллы дель Тезоро в Неаполе» Ф. Вервлута, «Молодая женщина, стоящая у верджинелла» Г. ван Донка и др.
В экспозиции западноевропейского искусства представлено несколько ранних полотен уроженца Томска К. Зеленевского.
Скульптуры. В экспозицию включены работы знаменитых русских мастеров второй половины XIX — начала XX вв.: «Женская голова» (камень), С. Т. Конёнкова, барельефы «Пир женихов Пенелопы» и «Избиение женихов Пенелопы» (медь, гальванопластика) Ф. П. Толстого, «Покрытый попоной конь, вставший на дыбы» (чугун) П. К. Клодта и др.