El museo cuenta con obras de autores fundamentales en la historia del arte mexicano como Baltasar de Echave Ibía, Luis Juárez, Antonio Rodríguez, Cristóbal de Villalpando, los hermanos Juan y Nicolás Rodríguez Juárez, Miguel Cabrera, Francisco Antonio Vallejo y Juan Urruchi, entre otros.
El museo divide su colección en cinco secciones: Manierismo, barroco, pintura europea, Academia de San Carlos y exposiciones temporales.
En el arte de la Nueva España, se consideran manieristas las obras realizadas en el último tercio del siglo XVI y el primer tercio del siglo XVII.
En México se instala a mediados del siglo XVI un gran número de pintores europeos como Simón Pereyns, Andrés de la Concha y el miniaturista Luis Lagarto, quienes serían conocidos como "Primera Generación".
A principios del siglo XVII surge la "Segunda Generación", compuesta tanto por artistas europeos como puramente novohispanos.