Osnovana 1945. godine s namjerom da prikuplja, čuva, znanstveno i stručno obrađuje, izlaže te publicira likovno-umjetničku građu moderne i suvremene umjetnosti, Umjetnička galerija Dubrovnik je do danas, otkupima, donacijama i poklonima, uspjela prikupiti vrijednu zbirku od 2804 umjetnina. U zbirci moderne umjetnosti, koja obuhvaća likovnu produkciju nastalu u razdoblju od kraja devetnaestog / početka dvadesetog stoljeća do kraja Drugog svjetskog rata, najveća je zastupljenost umjetnika vezanih za dubrovačko područje i to onih, čiji je opus daleko nadrastao regionalni, pa i nacionalni značaj. Prvenstveno je riječ o kvalitetnoj i obimnoj zbirci radova Vlaha Bukovca slikara koji prvi u hrvatsku umjetnost unosi ideje plenerizma, te zbirci radova (s dominacijom pejzaža) Mate Celestina Medovića. Od dubrovačkih slikara čija djelatnost pada negdje do pred kraj Drugog svjetskog rata zastupljeni su Niko Miljan, Marko Murat, Marko Rašica i drugi, a bogato su zastupljena djela Ignjata Joba, te rano preminulih slikara Gabre Rajčevića i Ivana Ettorea s osobitom "južnjačkom" varijantom ekspresionizma. Zbirka Umjetničke galerije Dubrovnik posjeduje i veliki broj djela klasika hrvatskog modernog slikarstva kao što su Emanuel Vidović, Mirko Rački, Menci Clement Crnčić, Miroslav Kraljević, Vladimir Becić, Oskar Herman, Milivoj Uzelac, Vilko Gecan, Ljubo Babić, Marino Tartaglia i drugi, te klasika hrvatske moderne skulpture kao što su primjerice Ivan Meštrović, Frano Kršinić i Robert Frangeš Mihanović.
U zbirci suvremene umjetnosti, koja obuhvaća likovnu produkciju nastalu u razdoblju od kraja Drugog svjetskog rata do danas najveća je zastupljenost klasičnih medija, skulpture, slikarstva i grafike, ali se posljednjih desetak godina formirala i vrijedna zbirka fotografije, videa i umjetničkih instalacija. U zbirci modernog / suvremenog slikarstva ističe se zastupljenost dubrovačkih autora; od obimnog repertoara radova Ive Dulčića, Antuna Masle i Đure Pulitike kojima su zastupljene sve faze njihova stvaralaštva s najvećim brojem djela rađenih pedesetih i šezdesetih godina dvadesetog stoljeća, do slikara koji su najveću afirmaciju, posebice u dubrovačkoj sredini, doživjeli sedamdesetih i osamdesetih godina (Branko Kovačević, Milovan Stanić, Josip Trostman i drugi) do djela mladih slikara čija djela pripadaju počecima dvadeset i prvog stoljeća i, uvjetno rečeno, umjetnosti postmodernizma (Viktor Daldon, Ivan Skvrce). Zbirka suvremene umjetnosti Umjetničke galerije Dubrovnik, osim dubrovačkih likovnih zbivanja predstavlja i heterogeni presjek hrvatske likovne scene. Od članova grupe EXAT 51 koja je pedesetih godina u Hrvatskoj zastupala načela geometrijske apstrakcije, u zbirci se nalaze radovi Ivana Picelja, Vjenceslava Richtera i Aleksandra Srneca, od pripadnika grupe Gorgona (kraj pedesetih, početak šezdesetih godina) radovi Julija Knifera, Josipa Vanište, Marijana Jevšovara i Ivana Kožarića, a od članova međunarodnog pokreta Nove tendencije (šezdesete, sedamdesete godine) zastupljeni su radovi Vojina Bakića i Miroslava Šuteja. Gotovo potpuno dokidanje figuracije svjedoče pejzaži, ulja na platnu Otona Glihe i Frana Šimunovića, genezu apstraktnog ekspresionizma ulja na platnu Ede Murtića, tendenciju nadrealizmu slike Miljenka Stančića, a tendenciju informelu slike Ljube Ivančića (kraj pedesetih, početak šezdesetih godina dvadesetog stoljeća). Kipari druge polovine dvadesetog stoljeća zastupljeni u zbirci su Ivan Kožarić, Branko Ružić, Dušan Džamonja, Ksenija Kantoci, Kosta Angeli Radovani, Vanja Radauš i drugi. Od umjetnika koji su na hrvatskoj likovnoj sceni afirmaciju doživjeli sedamdesetih i osamdesetih godina, zbirka Umjetničke galerije Dubrovnik posjeduje djela Igora Rončevića, Željka Jermana, Duje Jurića, Gorana Trbuljaka i Brace Dimitrijevića. Spomenuta novoformirana zbirka fotografija, videa i umjetničkih instalacija sadrži znamenite "magnumovske" fotografije Mladena Tudora, fotografije Ivana Kožarića, fotografije koje problematiziraju rat na dubrovačkom području Damira Fabijanića, fotografije u Domovinskom ratu prerano stradalog dubrovačkog fotografa Pava Urbana, te radove dubrovačkih fotografa mlađe generacije (primjerice Mara Bratoš), a zbirka videa i umjetničkih instalacija sadrži radove "postkonceptualnih" umjetnika koji se afirmiraju devedesetih godina; Slavena Tolja, Alena Floričića, Borisa Šinceka, Paska Burđeleza i drugih. Zbirka moderne i suvremene umjetnosti Umjetničke galerije Dubrovnik osim što vrlo pregledno dokumentira likovni život Dubrovnika, posjeduje djela kojima je u mogućnosti predstaviti heterogenost i bogatstvo likovne produkcije Hrvatske i to u pojedinim slučajevima vrlo bogatim izborom djela. Od 2006.-2010. godine Umjetnička galerija Dubrovnik je otkupima i donacijama pribavila djela dubrovačkih modernih slikara kao što su Marko Rašica, Ivan Ettore i Đuro Pulitika (donacija od 76 djela) te djela suvremenih hrvatskih umjetnika: Mladena Tudora, Dragutina Trumbetaša, Slavena Tolja, Pava Urbana, Borisa Šinceka, Paska Burđeleza, Zlatana Dumanića, Alena Floričića, Gorana Trbuljaka, Viktora Daldona, Ivana Skvrce i Ivane Pegan-Baće. U procesu je i obogaćivanje zbirke radovima međunarodnih umjetnika; npr. suvremeni belgijski multimedijalni umjetnik Jan Fabre 2006. godine je donirao Umjetničkoj galeriji Dubrovnik tri djela.