В настоящее время художественное собрание галереи насчитывает около 32 тысяч экспонатов. Оно включает в себя коллекции культового (древнерусского) искусства XIV–XX вв., русской живописи, графики и скульптуры XVIII–XX вв., западноевропейского искусства XV–XX вв., декоративно-прикладного искусства России, Европы, Востока.
Индивидуальность собранию придают значительная как по качеству, так и по количеству одна из лучших в России коллекция русского портрета XVIII века, включающая редчайшие произведения эпохи Петра I (среди них – уникальный, датированный 1715 годом детский портрет, изображающий четырехлетнюю девочку Панину), работы крупнейших мастеров середины XVIII века: И. Я. Вишнякова, А. П. Антропова, М. Л. Колокольникова; собрания работ http://gallery.tver.ru/collections/history/venecian/venecianov.html">А. Г. Венецианова и мастеров его школы, произведений художников, связанных с имением Домотканово (Вал. А. Серов, М. А. Врубель, В. А. Фаворский, И. С. Ефимов, Н. Я. Симонович-Ефимова, В. Д. Дервиз), русской пейзажной живописи рубежа XIX–XX века, русской скульптуры ХХ века; уникальная, не имеющая аналогов в собраниях других провинциальных художественных музеев России, коллекция монументального искусства XV–XX вв. (фрески, мозаики, скульптура). В последние годы активно формируется отдел современного искусства (В. Наседкин, В. Лукка, Т. Новиков, О. и А. Флоренские и др.).
