Збирка предмета ликовне уметности формирана је када и Народни музеј. Језгро су чиниле иконе, поклони виђенијих нишких породица, као и слике и цртежи, дарови нишких стваралаца. Почетни фонд садржао је око 50 дела. Бројем и значајем издвајало се 30 цртежа нишких типова, поклон минхенског ђака и професора Гимназије, Моше Шоамовића, као и неколико радова професора Нишке Гимназије Василија Рудановског, руског емигранта. Већина ових експоната страдала је почетком септембра 1944. године, када је зграда Музеја погођена у савезничком бомбардовању.
После Другог светског рата Збирка ликовне уметности прерасла је у Уметничку галерију, која је егзистирала до 1970. године. У то време фонд се знатно обогатио, захваљујући поклонима Народног музеја и Савета за просвету и културу у Београду. Тада је и одређен садашњи профил Збирке, која даје коректан преглед српске ликовне уметности XX века. У Збирци се чува и двадесетак слика насталих у XIX веку. Ови радови Николе Алексића, Павела Ђурковића, Уроша Кнежевића, Јована Поповића, Новака Радонића и Стеве Тодоровића чине филигрански медаљон у Збирци.
Оријентација ка делима аутора са читавог некадашњег југословенског простора испољила се нарочито од 1964. године, када је обновљен рад Уметничке колоније у Сићеву, чија су дела доспевала у Музеј. Када је 1970. године у граду формирана Галерија савремене ликовне уметности као самостална установа, Музеј је престао са откупом дела са текућих изложби. Тако ова година чини гранични термин за садашњу Збирку историје уметности.
У последњим деценијама настоји се да се обогати Завичајна збирка делима Аутора који су живели и радили у Нишу, посебно у првој половини овог века. Данас збирка историје уметности садржи 989 слика, скулптура, цртежа и графика.