Ярославский художественный музей – крупнейший музей искусств в Российской провинции, единственный специализированный художественный музей области, победитель первого конкурса "Окно в Россию". В его собрании более 75 000 произведений живописи, графики, декоративно-прикладного искусства, скульптуры, нумизматики.

В музее хранятся произведения древнерусской живописи XIII – XX вв., среди которых древнейший памятник собрания – икона "Спас Вседержитель" (первая половина XIII в.). Уникальны произведения иконописи Ярославской художественной школы второй половины XVI – XVII вв., в том числе подписные иконы выдающихся художников XVII в. – Гурия Никитина, Семена Спиридонова Холмогорца, Федора Евтихиева Зубова. В коллекции древнерусского искусства находятся также произведения деревянной скульптуры, резьбы и литья XVI–XX вв., предметы церковного прикладного искусства и личного благочестия XVIII–XX вв.

В коллекции живописи представлены полотна Д. Левицкого, К. Брюллова, А. Мокрицкого, В. Перова, И. Крамского, И. Репина. Своеобразен ярославский купеческий и дворянский портрет XIX века. Обширно и разнооборазно собрание пейзажной живописи второй половины XIX – начала XX вв. – А. Саврасов, И. Шишкин, И. Айвазовский, В. Поленов, И. Левитан, К. Юон. Ярко представлены мастера "Союза русских художников", "Мира искусства", "Бубнового валета" и русского авангарда. Уникальна коллекция работ Константина Коровина, включающая произведения позднего периода его творчества. В коллекции живописи ярославских художников XX в. наиболее значимо наследие «последнего романтика» Михаила Соколова.

Коллекция графики включает произведения оригинальной и тиражной графики XVIII–XX вв. преимущественно русских авторов. Наибольший интерес представляют камерный акварельный портрет XIX в. (работы О. Кипренского, П. Соколова, В. Гау и др.), графика рубежа XIX–XX вв., в том числе произведения художников "Мира искусства", среди которых А. Бенуа, К. Сомов, М. Добужинский, Д. Митрохин, а также целый комплекс работ Б. Кустодиева. Из произведений графики XX в. интересно представлен авангард (работы В. Кандинского и Л. Поповой), довоеннный рисунок и акварель, отдельные направления современного искусства. Значительную часть коллекции составляет русский и зарубежный экслибрис XIX–XX вв.

Скульптура представлена произведениями русских скульпторов XIX – XX вв.: С. Гальберга, Ф. Толстого, А. Опекушина, М. Чижова, А. Обера, А. Антокольского, С. Эрьзя, С. Коненкова, А. Гюрджана, а также зарубежных – М. Клодиона, И. Земельгака и др.

В фонде декоративно-прикладного искусства – коллекция фарфора и стекла XVIII – начала XX в. производства Императорского фарфорового и стеклянного заводов, а также частных заводов С. Батенина, Ф. Гарднера, братьев Корниловых, М. Кузнецова, Мальцовых и др. В музее представлена мебель различных стилей и направлений XVI–XX вв., в том числе западноевропейская XVI–XVIII вв. Среди произведений современного декоративно-прикладного искусства – стекло, керамика, гобелен.

Нумизматическую коллекцию музея составляют произведения русского и западноевропейского искусства второй половины XVIII – XX вв. Это памятные и наградные медали работы мастеров различных школ и направлений, среди которых – братья Вехтеры, С. Юдин, Т. Иванов, К. Леберехт, И. Шилов, Ф. Толстой, П. Уткин, А. Васютинский, И.К. Егер, Ретьер, Ф. Лоос, Б. Андрие, Ю.-К. Шаплэн.