Коллекция Луганского областного художественного музея начала формироваться в январе 1920 года, и уже в 1924 году насчитывала свыше 1000 экспонатов. Ее основу составили картины, мебель, фарфор, изделия из бронзы, древнегреческая посуда, привезенные из Москвы, Харькова и Одессы.

В 1924 году музей был реорганизован и получил название «Социальный музей Донбасса». Позднее его преобразовали в краеведческий музей.

Когда началась Великая Отечественная война, фонды краеведческого музея не успели вывезти, поэтому большинство экспонатов было утрачено. Из всей довоенной художественной коллекции до сегодняшнего дня сохранилось лишь 20 живописных произведений.

В июле 1944 года местная администрация приняла постановление об организации в Ворошиловграде музея изобразительного искусства. Сначала музей не имел постоянного помещения, его экспонаты выставлялись в клубах города и области на передвижных выставках. Так продолжалось до 1951 года, когда на улице Почтовой, в доме, построенном в 1876 году, коллекция нашла свое местонахождение.

До открытия стационарной экспозиции фонды укомплектовывались в основном из музеев и коллекций других городов. В 1947 году ряд произведений поступил из Киева. Они и открыли книгу поступлений музея.

Ныне в фондах хранится около 8 тысяч произведений отечественного и зарубежного искусства XVI–XX вв., в том числе около 1000 экспонатов современного изобразительного и прикладного искусства Луганщины.

Смещение акцента в собирательской деятельности музея на современное искусство Украины помогло за короткое время почти вдвое увеличить коллекцию мастеров живописи, скульптуры, графики, прикладного искусства Луганщины.

Жанровое многообразие коллекции живописи, графики, скульптуры и прикладного искусства мастеров края – результат научно-исследовательской и собирательской работы специалистов музея, их многолетнего творческого сотрудничества с местной организацией Союза художников Украины, с многочисленными представителями интеллигенции, неравнодушными к судьбе отечественного искусства.