Галерея состоит из трех коллекций: армянской, западно-европейской и русской.
Армянская представлена замечательными художниками в числе которых и Иван Айвазовский. Ему выделен не один зал !
Западноевропейский отдел собрания Национальной галереи Армении представлен итальянской, голландской, фламандской и французской школами, а также произведениями испанских, английских, швейцарских и американских мастеров.
Наличие работ Тинторетто, Гверчино, Друэ, Класса, Ван Гоена, Руссо и Будена !

Итальянское искусство в собрании музея открывается произведениями XIV века.Ярким примером Высокого Возрождения является картина Аполлон и Пан знаменитого Тинторетто

Итальянская портретная живопись XVII столетия в коллекции музея представлено работой Б. Строцци "Портрет Никола Куччи" , портретами Гверчинно

Фламандская и голландская коллекция в собрании музея представлены картинами первостепенных мастеров. Среди них полотна "Шествие Силена" П. Рубенса и "Снятие с креста" Ван Дейка.
Коллекция французской живописи самое большое по количеству среди западноевропейской живописи в галерее. Собрание открывается полотнами XVII века. В галерее имеются графические произведения таких художников как Ж.-Б. Грёз, Ж. О. Фрагонар, Н. Ланкре, Э. Делакруа.
Русское светское искусство в галерее представлено начиная с середины XVIII века. Работы И. Левитана, И. Шишкина, В. Серова, И. Репина, К. Брюллова, М. Шагала, К. Петров-Водкина.