Коллекция искусства XX века начала формироваться в Музее с 1919 года, с момента его основания, и продолжает пополняться до настоящего времени. Собрание большое и разнообразное по структуре, состоит из отдельных работ ведущих мастеров и значительных коллекционных комплексов, которые позволяют изучать особенности авторского пути в контексте общих тенденций искусства ХХ века; работ местных художников, раскрывающих аспекты развития художественной культуры Ярославля. Экспозиция «Русское искусство XX века» убедительно и емко представляет творчество яркого, стремительного, сложного века во всем его многообразии: от эталонных шедевров мастеров русского авангарда, произведений официального и альтернативного искусства советского периода до живописной анимации.