Музей является собранием изобразительного искусства Сибири. Ядро коллекции составила картинная галерея городского головы Иркутска В.П. Сукачева, собранная им в кон. XIX в. На сегодняшний день фонды музея насчитывают свыше 16 тыс. произведений живописи, графики, скульптуры, декоративно-прикладного искусства. В составе коллекции – небольшое, но редкое собрание памятников палеолитического искусства Прибайкалья, одна из самых значительных на территории Сибири коллекций икон и деревянной скульптуры XV – XVIII вв. с самобытной иконой сибирского письма. Наиболее значительная и интересная часть коллекции – произведения русских художников XVIII – XX вв. Раздел искусства Западной Европы XVII – XIX вв. включает полотна признанных живописцев Голландии, Италии, Франции, Германии, Австрии. Собрание искусства стран Дальнего Востока – в основном Китая и Японии – является одним из лучших среди российских музеев. Большой интерес представляют сибирский портрет XIX в. и произведения современных иркутских мастеров.