Muzej je osnovan 1958. godine i nalazi se u zgradi na Novom Beogradu, na samom ušću Save u Dunav. Originalno arhitektonsko rešenje zgrade podseća na oblik kristala. U Muzeju se čuva bogat izbor jugoslovenskog slikarstva, vajarstva i grafike 20. veka, podeljen na tri perioda. Prvi period, 1900 – 1918. godine, obuhvata epohu impresionizma, drugi period, 1918 – 1941. godine, predstavljen je delima raznovrsnih škola, a treći period, od 1945. godine do danas je sa najvećim brojem stvaralaca i umetničkih tendencija.

Posebnu celinu čine skulpture stvorene od 1900. godine do polovine sedamdesetih godina. U sastavu Muzeja su i: Galerija Petra Dobrovića i Salon MSU.