Sbírka obsahuje přibližně devět set maleb vytvářených od konce 15. století do současnosti. Například kolekci barokní sakrální olejomalby, pocházející většinou ze zrušených církevních staveb jihozápadní Moravy. Dominují v ní díla malířů J.M.Fissé, J.Winterhaldera ml., J.I.Havelky, L.Deisingera, V.Havelky a dalších umělců.

Pro milovníky gotického a barokního umění je určena stálá expozice Staré umění Znojemska v Domě umění na Masarykově náměstí ve Znojmě.

Největší část sbírky je zaměřena na malbu 19. století. Jsou zde obrazy řady moravských, českých, rakouských i německých malířů. Malířství 20. století z velké části reprezentují díla autorů, působících v oblasti jihozápadní Moravy v první. polovině 20. století. Do sbírky obrazů zařadili odborníci také soubor znojemských střeleckých terčů z let 1790 - 1920.

Pracovníci muzea již vloni převedli do digitální podoby své přírodovědné sbírky, kde si virtuální návštěvník může prohlédnout množství obrázků minerálů, rostlin či zvířat.