Художественные музеи первоначально складываются как хранилища современного искусства, и лишь со временем начинают собирать произведения ушедших эпох, приобретших соответствующую эстетическую значимость, историко-культурную ценность.

Предметы художественного значения начинают извлекаться из повседневного обихода, функционально отделяясь от предметов быта, и составлять определенные собрания в конце 17 в. Происходит это преимущественно в частных коллекциях знатных бояр (В.В. Голицына, Б.М. Хитрово, А.С. Матвеева). Постепенно, с развитием культуры и искусства, этот процесс усложняется, а собрания художественных предметов включают все большее количество разнообразных предметов, имеющих художественную ценность. Первой художественной галереей в России принято считать картинную галерею дворца Монплезир (1710-20-е гг.) в Петергофе, представлявшую коллекцию западноевропейской живописи. Значительные художественные коллекции были сформированы императрицей Елизаветой Петровной в Царском Селе и Ораниенбауме, а также просвещенными вельможами в своих дворцах и имениях: Н.Б. Юсуповым, А.С. Строгановым, И.И. Шуваловым, Д.М. Голицыным. В 1758 г. создан первый художественный музей в России - Музей Императорской Академии художеств, в собрании которого впервые появились произведения отечественных художников. С 1764 г. по инициативе и при активном участии Екатерины II начинает формироваться одно из крупнейших отечественных художественных собраний в Эрмитаже (с 1852 г. доступен для публики).

Развитие русского искусства способствовало созданию первых коллекций, состоявших преимущественно из произведений отечественных мастеров: "Русский музеум" П.П. Свиньина в Петербурге, Русский музей П.Ф. Карабанова, собрание Ф.И. Прянишникова, а во 2-й половине столетия - частные коллекции К.Т. Солдатенкова, братьев Третьяковых, И.С. Остроухова и др. Возникают художественные музеи при учебных заведениях: университетах (музеи изящных искусств в Харьковском, Казанском и других университетах, 1830-40-е гг.), художественных школах и художественно-промышленных училищах (Музей училища технического рисования барона А.Л. Штиглица, СПб, 1870-е гг.). Во 2-й половине 19 в. по инициативе художников, местной интеллигенции и общественных деятелей начинают создаваться художественные музеи в провинции: в Феодосии, Саратове, Нижнем Новгороде, Пензе, Казани. Основаны крупнейшие национальные художественные музеи - Русский музей императора Александра III в Петербурге, 1898 г., Третьяковская галерея в Москве, 1892 г. В 1912 г. открыт Музей изящных искусств в Москве, задуманный его создателями как "хрестоматия" по истории мирового искусства. К 1917 г. в России существовало около 20 художественных музеев.

После 1917 г., в период создания отечественной музейной сети, художественным музеям уделялось значительное внимание. Основу создаваемых художественных музеев составили предметы из Государственного музейного фонда, национализированное имущество из дворцов и усадеб, частных собраний, церковных хранилищ. На основе частных коллекций был создан ряд новых художественных музеев: Нового западного искусства, Старого западного искусства, Иконописи и живописи и др. Организованы художественные музеи в отдаленных регионах, в городах, не имевших доселе художественных центров. Художественные музеи представляли собой и музеефицированные дворцово-парковые комплексы, храмы и монастыри с комплексом художественных памятников и коллекций. В 1930-60-е гг. создается сеть художественных музеев, представляемых в каждом регионе страны.

Во 2-й пол. 20 в. многие художественные музеи в национальных регионах приобрели региональную специфику, делая акцент на собирании и представлении памятников местной национальной культуры. Небольшие художественные музеи в районах, селах собирали преимущественно памятники народного искусства. Появились музеи детского творчества. К 1990-м гг. в стране функционировало ок. 350 художественных музеев.