Munchs Skrik og andre av hans mest sentrale verk er blant høydepunktene i Nasjonalgalleriets samling. Andre betydelige kunstnere er J.C. Dahl, Adolph Tidemand, Hans Gude, Harriet Backer og Christian Krohg. Samlingene fra det 20. århundret viser utviklingen innen norsk billedkunst med referanser og nøkkelverk fra nordisk og utenlandsk kunst innenfor maleri, skulptur, foto, video og andre uttrykk.