Музей основан 1 августа 1968 г. В собрании – более девяти тысяч экспонатов. Около двух тысяч – произведения русских и советских живописцев XIX–ХХ вв., иконы XIX в. Коллекция графики насчитывает около пяти тысяч оригинальных и печатных работ отечественных и зарубежных авторов конца XIX–ХХ вв.
В собрании ДПИ – более 1,6 тысяч экспонатов конца XIX–ХХ вв.: народная глиняная игрушка, ткачество и вышивка мастеров Брянщины, медное литье юго-западных районов области, работы из хрусталя и стекла художников Дятьковского хрустального завода.
В коллекции представлена русская и советская скульптура ХХ в. (около 300 экспонатов).
14 сентября 1995 г. открыт филиал «Музей братьев Ткачевых», хранящий более 700 работ А. П. и С. П. Ткачевых: полотна, ставшие классикой изобразительного искусства второй половины ХХ в., работы периода обучения в изо кружке Бежицкого дома пионеров, учебные постановки академического периода, серии, посвященные тютчевским местам, европейским поездкам, этюды и наброски к произведениям разных лет.