Основой для собрания Художественного музея послужила коллекция картин, собранная выдающимся общественным деятелем города Иркутска, Владимиром Платоновичем Сукачевым (1849-1920). Сукачев по отцовской линии принадлежал к петербургскому дворянству, а по материнской – к известному в Сибири и за ее пределами богатому семейству купцов Трапезниковых, получив наследство от которых, он смог осуществить свою мечту – открыть в Иркутске публичную картинную галерею.

Первые произведения, положившие начало галерее, были приобретены В.П. Сукачевым, по-видимому, в начале 1870-х годов, в бытность его студентом. Известны источники приобретения некоторых полотен. Так, «Бедный ужин» В.М. Максимова был куплен на аукционе в Петербурге при распродаже имущества Головина; «Мальчик с гармоникой» М.А. Кудрявцева – у Д.В. Стасова, брата известного художественного критика В.В. Стасова; «Лесной ручей» Г.Г. Мясоедова – на 18-ой выставке Товарищества передвижных художественных выставок в 1891 году, а знаменитая «Нищая» И.Е. Репина, ставшая «визитной карточкой» Иркутского художественного музея, по словам сына Сукачева, была приобретена отцом в мастерской у самого художника.

Картины бережно упаковывались и отправлялись из Петербурга по железной дороге, а затем по Великому Сибирскому тракту на санях или в повозках до Иркутска. Уже в 1874 году около тридцати полотен собрания В.П. Сукачева впервые экспонировались в залах музея Восточно-Сибирского отдела Русского Географического общества. Шесть лет спустя экспонатами городской выставки стали уже шестьдесят два произведения из коллекции Сукачева.

Для размещения своего собрания Сукачев построил в своей усадьбе особняк, где в двенадцати комнатах и разместилась коллекция. Оставаясь частным собранием, галерея Сукачева открыла двери для всех желающих. «Всем ясна Ваша мысль, что, приобретая картины русской школы, Вы преследуете тут и общественно-воспитательную цель, не одну личную любовь к искусству. Потомство скажет Вам спасибо за это», - писал В.П. Сукачеву этнограф   Д.А. Клеменц.

В 1898 году В.П. Сукачев с семьей переехал в Петербург и стал бывать в Иркутске лишь наездами. С этого времени и до 1918 года галерея оставалась на попечении доверенных лиц. После установления в Иркутске Советской власти галерея была национализирована и поступила в ведение губернского Отдела народного образования. Первоначально она вошла в состав Краеведческого музея как один из разделов. Галерее передали здание магазина купца Л.Б. Мерецкого (ныне магазин «Детский мир»). В это время ее фонды активно пополнялись произведениями искусства из национализированных особняков купцов, золотопромышленников, банкиров, из Иркутского Общественного собрания, мужской гимназии, девичьего института, государственных учреждений и политуправления 5-ой Красной Армии. В основном это была русская и западноевропейская живопись. 1928 год был отмечен значительными поступлениями произведений искусства из Государственного музейного фонда – тогда галерея обогатилась работами Ф.С. Рокотова, В.Л. Боровиковского, А.И. Иванова, И.И. Шишкина, В.Д. Поленова, Н.К. Рериха и других.

Несмотря на значительные поступления, это был довольно тяжелый период для картинной галереи – в том же 1928 году постановлением Иркутского горсовета здание музея было передано учебным классам и общежитию мясокомбината. Прибежищем художественных ценностей стали подвалы и чердаки особняка, инвентарные книги были утеряны. По сути дела, галерея перестала существовать. Только вмешательство общественности спасло ее от полного разорения.

Постепенно галерее стали возвращать ее помещения. Началась работа по воссозданию экспозиции, учету и хранению произведений, их реставрации. Когда же галерея постановлением Совета народных комиссаров в 1936 году была выведена из состава Краеведческого музея и преобразована в самостоятельное учреждение – Восточно-Сибирский художественный музей – в нем действительно началась активная выставочная и реставрационная деятельность. В эти годы собрание обогатилось новыми памятниками культуры. К числу значительных поступлений конца 30-х годов относится богатая и разнообразная по составу коллекция иркутского врача Л.А. Дукшо (в том числе русское художественное серебро 18-19 веков, редкие памятники из кости и перегородчатой эмали Китая, живописные полотна западноевропейских и русских мастеров). В 1939 году фонды музея пополнились коллекцией сибирского и западноевропейского фарфора из музея существовавшего ранее при Хайтинской фарфоровой фабрике «Сибфарфор», которая до революции принадлежала купцу И.Д. Перевалову.

Новый, очень интересный и активный этап в жизни музея начался после войны, в 1948 году, когда директором музея был назначен Алексей Дементьевич Фатьянов. А.Д. Фатьянов – по образованию художник, его учителями были прекрасные педагоги и художники А.И. Вологдин и А.П. Жибинов. Кроме того, обладая прекрасным художественным вкусом и отличным чутьем коллекционера, а также настойчивостью и умением находить подход к самым разным людям, Фатьянов сумел всего за два года (1948-1949) через комитеты искусств при Совете Министров РСФСР и СССР получить для музея произведений искусства больше, чем другие музеи страны.

В эти годы в отдел русского искусства влились полотна Н.Е. Маковского, Ф.А. Малявина, И.Н. Крамского, А.М, Васнецова, А.К. Саврасова, В.А. Тропинина. Наметились контуры будущей коллекции скульптуры, которая почти отсутствовала в собрании музея. Начало ей положили произведения М.М. Антокольского, М.А. Врубеля, А.С. Голубкиной, С.Т. Коненкова и др.

На протяжении 50-70-х годов фонды музея активно пополнялись за счет частных даров. Прекрасную коллекцию музей получил в дар от Н.К. Величко, наследника и хранителя собрания известного московского врача и большого почитателя искусства, коллекционера В.В. Величко, в составе которой иконы 16-18 веков, русская и западноевропейская живопись и графика, произведения китайских мастеров, редчайшие издания книг. Ценным вкладом стали дары известного московского коллекционера Ф.Е. Вишневского, которые пополнили разделы русской, голландской, немецкой, французской живописи и западноевропейской графики.

Основное здание Иркутского областного художественного музея расположено в доме №5 по улице Ленина (бывшая Амурская). Это здание было построено в начале 20 века как Административный корпус Мужской гимназии. В годы первой мировой войны здесь была расквартирована 2-ая школа прапорщиков, а после установления в Иркутске Советской власти, в этом помещении разместились курсы по подготовке инструкторов (командиров) Сибирской Красной Армии.

После окончания гражданской войны и освобождения Сибири от колчаковцев, в декабре 1921 года в помещении бывшей губернской гимназии была открыта Иркутская губернская совпартшкола при губкоме РКП(б), а в 1932-1941 годах здесь работала Высшая Коммунистическая сельскохозяйственная школа.

В годы Великой Отечественной войны Иркутский горком ВКП(б) и Иркутский горсовет приняли решение занять оба здания бывшей мужской гимназии (здания №№ 5 и 5а по ул. Ленина) под эвакуированный с запада завод по выпуску патронов. А с 5 февраля 1949 года в доме № 5 стал работать Восточно-Сибирский филиал АН СССР.

Наконец, в 1975 году помещение Академии Наук отдали Художественному музею, где и разместилась основная экспозиция.