Музеј је основан 1958. године и налази се у згради на Новом Београду, на самом ушћу Саве у Дунав. Оригинално архитектонско решење зграде подсећа на облик кристала. У Музеју се чува богат избор југословенског сликарства, вајарства и графике 20. века, подељен на три периода. Први период, 1900 – 1918. године, обухвата епоху импресионизма, други период, 1918 – 1941. године, представљен је делима разноврсних школа, а трећи период, од 1945. године до данас је са највећим бројем стваралаца и уметничких тенденција.

Посебну целину чине скулптуре створене од 1900. године до половине седамдесетих година. У саставу Музеја су и: Галерија Петра Добровића и Салон МСУ.