Inaugurato nel 1921, il museo d’arte italiana ed europea dell’Ottocento e del primo Novecento è ospitato all’interno di Villa Belgiojoso. Attualmente è n corso di completamento il rinnovo parziale del percorso espositivo.
La collezione annovera opere di Andrea Appiani, principale protagonista del neoclassicismo a Milano, e due capolavori di Antonio Canova, in un confronto basilare per la comprensione dell'arte di questo periodo.
Seguono opere della ritrattistica, della produzione scultorea, del paesaggio (dalle prove tardo-settecentesche alle immagini già compiutamente romantiche), fino al soggetto storico mitologico interpretato dal protagonista del romanticismo lombardo, Francesco Hayez.
La stagione romantica è rappresentata dagli artisti principali (Vela, Grandi, Faruffini, Mosè Bianchi, Induno, Piccio) mentre della Scapigliatura la Galleria conserva i più celebri capolavori.
La collezione include opere di Segantini, Grubicy, Longoni, fino ai grandi dipinti di soggetto sociale di Morbelli, Sottocornola e Nomellini. 
Grazie alla presenza delle opere della Collezione Grassi, è possibile ammirare una raccolta di capolavori di pittura italiana e straniera dal XIII al XX secolo, insieme ad un nucleo di manufatti antichi dell'estremo oriente.
Il museo ospita inoltre la collezione Vismara che raccoglie opere di pittura e scultura del Novecento italiano (Modigliani, Gino Rossi, Pio Semeghini, Filippo De Pisis, Arturo TosiCarlo Carrà, Giorgio Morandi e Mario Sironi) e straniero (Picasso, Matisse, Renoir, Vuillard, Rouault, Dufy).