Музей располагает значительной коллекцией произведений отечественного и зарубежного искусства. Здесь проходят выставки, экскурсии, лекции, встречи с творческой интеллигенцией, презентации, концерты.

В 1939 году была учреждена Чувашская государственная художественная галерея, выделившаяся из отдела ИЗО Краеведческого музея. Основой ее фондов явились 293 произведения живописи, графики, скульптуры и декоративно-прикладного искусства художников Чувашии, русских и советских мастеров. К этому событию было приурочено открытие выставки в недействующем в то время Введенском соборе. К концу 1939 года собрание художественной галереи насчитывало 1 036 единиц хранения.

С началом Великой Отечественной войны фонды галереи были законсервированы.

В 1972 году художественной галерее был передан бывший особняк Ф.П. Ефремова. В 1980-х годах экспедиции по Чувашии, регионам компактного проживания чувашей положили начало коллекции чувашского народного искусства. В 1985 году Чебоксары приняли VI Зональную выставку «Большая Волга». По проекту архитектора В.Д. Шатилова было построено новое трехэтажное здание. Галерея была переименована в Чувашский государственный художественный музей. В новом здании разместилась постоянная экспозиция чувашского изобразительного искусства, а в старом «ефремовском» особняке экспонируются произведения русского и западноевропейского искусства XVII — начала XX века.