Екатеринбургский музей изобразительных искусств является крупнейшим художественным музеем Урала. Датой его основания считается 1936 год, хотя история коллекций восходит к последней четверти XIX века и связана с деятельностью Уральского общества любителей естествознания (УОЛЕ). УОЛЕ сыграло немаловажную роль в формировании собрания Свердловского областного краеведческого музея, из художественного отдела которого впоследствии была образована Свердловская картинная галерея (с 1988 года – Екатеринбургский музей изобразительных искусств). В последующие годы музейное собрание пополнялось передачами произведений из Государственного Эрмитажа, Государственной Третьяковской галереи, Государственного музея изобразительных искусств им. Пушкина, поступлениями из Государственного музейного фонда, столичных закупочных комиссий, а также от частных коллекционеров и из мастерских художников.

В годы Великой Отечественной войны в здании картинной галереи (на ул. Вайнера, 11) хранились эвакуированные из Ленинграда уникальные сокровища Государственного Эрмитажа, сотрудники которого оказали огромное влияние на формирование свердловской коллекции, научную деятельность галереи и культурную жизнь города (в 2016 году крупным выставочным проектом «В память о прошлом на будущее» был представлен послевоенный дар Государственного Эрмитажа Свердловской картинной галерее, состоящий из более чем двухсот предметов).

Научно-исследовательская деятельность картинной галереи активизировалась с приходом в нее Бориса Васильевича Павловского. В 1958 году при его участии был восстановлен и открыт Каслинский чугунный павильон. В 1960-1980-х годах сотрудниками галереи был организован ряд знаковых проектов, среди которых одна из первых в стране выставка «Портреты неизвестных».

К середине 1980-х годов с ростом музейного собрания возникла необходимость увеличения фондовых и экспозиционных площадей, которые смогли бы удовлетворять потребности хранения и экспонирования коллекций. В связи с этим в 1986 году часть экспозиции была перенесена во вновь реконструированное здание бывшего госпиталя Екатеринбургского железоделательного завода (ул. Воеводина, 5). Каслинский чугунный павильон был демонтирован, перенесен в новое помещение и отреставрирован.

В 1988 году Свердловская картинная галерея получила статус музея изобразительных искусств. Вновь организованные отделы русской живописи, декоративно-прикладного искусства, отечественного искусства XX века начали целенаправленную деятельность по комплектованию собрания. Это был период наиболее активной научной и издательской деятельности музея, который приобрел широкую известность и контакты с научными и музейными центрами России и зарубежных стран.

В 2005 году в музее был открыт Виртуальный филиал Русского музея – информационно-образовательный центр, созданный на базе научных, образовательных и методических разработок ведущих специалистов Русского музея.

В 2008 году при музее изобразительных искусств совместно с Российским центром музейной педагогики и детского творчества Русского музея был создан Региональный Центр музейной педагогики и творческого развития детей и юношества. Одним из приоритетных направлений деятельности Центра является развитие взаимосвязи музея с системой школьного образования и реализация совместных музейно-педагогических проектов и программ.

С 2011 года музеем реализуется крупнейший на Урале художественный проект – Международный фестиваль меццо-тинто, объединяющий художников из более чем сорока стран, работающих в этой сложной технике графики.

В сентябре 2014 года директор Государственного Эрмитажа Михаил Пиотровский, губернатор Свердловской области Евгений Куйвашев и глава администрации Екатеринбурга Александр Якоб подписали соглашение о создании культурно-просветительского центра «Эрмитаж-Урал»

В 2015 году известный собиратель, Глава города Екатеринбурга Евгений Ройзман передал в дар музею свою коллекцию наивного искусства, инициировав тем самым организацию нового подразделения – «Музей наивного искусства». Открытие нового здания музея по адресу ул. Розы Люксембург, состоялось в конце 2017 года.

Сегодня Екатеринбургский музей изобразительных искусств – крупный культурный центр, ведущий активную выставочную, научно-исследовательскую, культурно-образовательную и собирательскую деятельность.