Со 2-й половины 1930-х годов собрание музея значительно расширилось за счёт произведений художников Узбекистана.

В январе 2019 года в подвале особняка великого князя Николая Константиновича обнаружен клад стоимостью более 1 миллиона долларов. В коллекции редкие произведения искусства, золотые и серебряные монеты и посуда, всевозможные предметы старины, картины, иконы и изделия из драгоценных металлов. Ценности были взяты под государственную охрану как памятник исторического значения и перевезены в музей. Часть из них планируется передать в специальную лабораторию, где немецкие и польские специалисты займутся проведением реставрационных работ.

Экспонаты музея

Русское искусство

В число экспонатов музея входят произведения западно-европейских и русских художников (из коллекции Великого князя Н. К. Романова), картины, поступившие в музей из других источников, а также произведения художников Узбекистана. В том числе, например:

• Образец салонной живописи — «Купальщица», написанная весьма популярным в своё время в Санкт-Петербурге русским художником итальянского происхождения — А. Ф. Беллоли;
• Картина художницы З. М. Ковалевской «Портрет Народного художника Узбекистана Павла Петровича Бенькова»;
• Картина художника А. А. Абдуллаева «Портрет Народного артиста СССР Аброра Хидоятова в роли Отелло»;
• Картина художника Г. И. Улько «Народный мастер Узбекистана У. Джуракулов»;
• Картина художника П. П. Бенькова «Старый Ташкент. Прошлое»;
• Картина художницы З. М. Ковалевской «Дворик»;
• Картина художника Н. Н. Каразина «Соколиная охота»;
• Картина художника Николая Сверчкова (1817—1898) «На охоте», 1871;
• Картина художника Василия Верещагина «Опиумоеды», 1867;
• Картина художника Ивана Шишкина «Лесная мельница», 1897.

Западноевропейское искусство

Западноевропейское искусство в музее представлено изобразительным и прикладным искусством Италии, Испании, Франции, Германии, Нидерландов, Фландрии, Голландии и Англии. Произведения экспонированы в 9 залах.

Коллекция итальянской живописи XVI представлено работами таких художников как У. Доменикино, Д. Сальви, П. Векки. Итальянская живопись второй половины XVII и XVIII веков представлено картинами Б. Скедоне, А. Каналетто, М. Мариески, Д. Панини.

Французская живопись XVII столетия представлено полотнами художников Ф. Шампеня, П. Миньяра, Ф. Ван дер Мейлена. Французское искусство XVIII—XIX веков представлено полотнами Ш. Ван Лоо, Н. Ланкре, К. Латура, Ф. Жерара, Ш. Фрера, Л. Тессона, Э. Маскре и других.

Среди произведений немецких художников представлены пейзажи Л. Шенбергера и Р. Фольмара.

Коллекция живописи Нидерландов XV—XVI вв. представлено полотнами неизвестного художника школы И. Босха, работами Г. Хонтхорста, Ф. Поурбуса, Ф. Флориса. Фламандские художники XVI—XVII веков представлены картинами анонимных художников круга Я. Брейгеля и А. Браувера, полотнами Д. Тенирса, Я. Фейта и другими.

Голландский натюрморт представлено в произведении Ян Ван Хейсума. В голландской коллекции также Б. Ван дер Хелст и Ян Ван Лоотен. В галерее экспонируется работа анонимного живописца приписываемая Ян Стену.

Искусство Англии представлено работами Д. Доу и X. Робертсона.