Музей организован 5 декабря 1957 года, до 1990 года именовался Орловской картинной галереей. Расположен в центральной части города, вблизи исторического «Дворянского гнезда». Занимает бывшее здание Дома политического просвещения, построенное в 1959 году. Начало собрания связано с именем оперного певца А. Н. Николаева (1836-1904), пожертвовавшего свыше двухсот художественных произведений в Орловский губернский музей в 1898-1903 годах.

На основе слияния коллекций ранее существовавших музеев и национализированных частных собраний Куракиных, Чичериных, Новосильцовых, Голынских, Стаховичей, Скарятиных, Булгак, Великого князя М. А. Романова и других был образован Орловский историко-художественный музей, открытый для публичного посещения 1 мая 1919 года (более 10 000 экспонатов).

С 1932 года коллекции составили художественный отдел Орловского краеведческого музея, которые были переданы в 1957 году в картинную галерею. Сейчас в музее хранится свыше 7000 экспонатов.

Собрание зарубежного искусства XVI — XX веков включает картины итальянских художников XVI — XVIII веков, австрийский, немецкий и польский портрет XVIII — XIX веков, коллекцию гравюр XVII — XIX веков.

Иконы и деревянная скульптура XVII — XX веков в основном собраны на территории Орловской области.

Русское искусство представлено портретом XVIII — XIX веков, академическими произведениями середины и второй половины XIX века, жанровой и пейзажной живописью.

Собрание русского искусства XX века включает произведения русского авангарда 1910 — 1920-х годов, «Союза русских художников», художников АХРР, группы «13», академического искусства 1940 — 1950-х, «шестидесятников», студии Э. Белютина, группы «20 московских художников». Имеются коллекции работ художников-земляков. Кроме того, хранится скульптура, мебель, бронза, стекло, фарфор.

Коллекция народного искусства края XIX — XX веков собрана в 1960-1980-е годы, включает в себя полотенца («орловский спис»), костюмы, ковры, игрушку.

Музеем проводится работа по изучению художественной жизни края, организуются экскурсии, консультации, встречи, концерты. Открыта постоянная экспозиция. В 2006 году в музее создан центр нравственно-эстетического воспитания «Диалог» с функционированием компьютерного класса. Автор: Колбанев Сергей.
Стоимость: взрослый 50 рублей; льготный(студенты, пенсионеры) 30 рублей, детский 20 рублей. Аудиогид 100 рублей.