Первинна експозиція музею становила близько 200 творів, зараз — розміщується більш ніж в 30 залах. Побудована за хронологічним принципом, вона знайомить глядача з києворуським іконописом, а також відображає майже всі основні етапи розвитку живопису північно-східних князівств, Російської імперії та Радянського союзу. Зокрема, в експозиції представлене портретне мистецтво XVIII століття, багата й різнобічна колекція другої половини XIX століття, твори передвижників, мистецтво реалізму, академізму, модерну та символізму, роботи художників періоду революції та соціалістичного реалізму.