1 августа 1983 года музей был зарегистрирован в реестре государственных музеев РСФСР, а 20 сентября 1983 года вышел приказ Управления культуры Сахалинской области «Об открытии художественного музея в городе Южно-Сахалинске».
В 1986 года музей получил в оперативное управление здание, которое было построено в 1930 году для отделения японского колониального банка «Такусеку». Неизвестный автор проекта взял за основу достижения европейской архитектуры позднего модерна, что создало особую обстановку для восприятия произведений искусства. В 1999 году зданию присвоен статус объект культурного наследия регионального значения.
Под руководством первого дираектора музея Р. С. Гороховой начали формироваться коллекции русского искусства и современной графики, работы художников Сахалина и Дальнего Востока, произведения искусства Японии, а также установлены первые профессиональные контакты с музеями России, творческими организациями республик бывшего СССР и стран зарубежья (Япония и КНДР).
Благодаря выставочной работе музей знакомит сахалинцев с лучшими образцами русской и зарубежной живописи, творчеством известных современных художников России: живописцев и графиков Москвы и Петербурга, дальневосточных художников из Якутии, Приамурья, Приморья, земляков-сахалинцев.
В 2007 году Сахалинский художественный музей был номинирован независимой комиссией на премию «РИА-новости» и звание «Музей года» России и разделил с Музеем истории Санкт-Петербурга (Петропавловская крепость) 5-е место.
