
Омский музей изобразительных искусств имени М. А. Врубеля был создан в 1924 году как небольшой художественный отдел — «Картинная галерея русских художников» — при Западно-Сибирском краевом музее по инициативе Ф. В. Мелехина, ставшего её первым директором.

Основу коллекции крупнейшего в Сибири художественного музея составили произведения из Государственного музейного фонда. В Омск поступали произведения всех видов и жанров, хранившиеся ранее в Зимнем и Мраморном дворцах, музее Императорской академии художеств, в собраниях Боткиных, Голицыных, Морозовых, Строгановых, Рябушинских, Шереметевых, Шуваловых, Юсуповых, а также в фондах Третьяковской галереи, Русского музея и Государственного Эрмитажа. Николай Рерих, посетивший Омск летом 1926 года во время своей знаменитой Трансгималайской экспедиции, был удивлён «богатым собранием картин, умело подобранных, характеризующих течения русской школы».


В 1932 году из музея Омского художественно-промышленного техникума имени М. А. Врубеля были переданы картины Э. Дюбюфа, А. Явленского, В. Кандинского, Д. Бурлюка, а также разнообразная и богатая коллекция предметов декоративно-прикладного искусства. В последующие годы собрание художественного отдела продолжало пополняться. В 1940 году он обрёл самостоятельность и стал именоваться Омским областным музеем изобразительных искусств. Музей, в котором в 1924 году было около 150 экспонатов, сейчас хранит свыше 24 тысяч произведений искусства.
Историческое здание музея находится в центре города в бывшем Дворце генерал-губернаторов Западной Сибири и Степного края, построенном на левом берегу Оми в 1860‑х годах по проекту архитектора Ф. Ф. Вагнера. В 20‑х годах XIX века это было лучшее здание в Омске, решённое в благородных формах неоклассицизма.
Омск — родина великого русского художника Михаила Александровича Врубеля, имя которого музей стал носить с 1996 года. В том же году музей получил второе здание, также являющееся достопримечательностью исторического центра Омска, — памятник архитектуры (1914, архитектор А. Д. Крячков), бывший Торговый корпус. Ныне он называется Врубелевским: в его парадном зале экспонируется живописное произведение мастера — триптих «Цветы»: «Хризантемы», «Розы и лилии», «Жёлтые розы». Триптих, созданный в 1894 году для особняка четы Дункер в Москве, благодаря Мелехину в 1927 году был передан в Омск и до сих пор является единственным монументальным произведением художника в музеях Сибири.
Коллекция западноевропейского искусства включает произведения мастеров Италии, Испании, Голландии, Фландрии, Франции, Германии, Австрии, Англии XVI–XX веков, в том числе произведения Я. ван Гойена, И. ван Остаде, А. Схельфхаута, Ж.-Б. Греза, А. Фантен-Латура и других. Русское искусство XVII — начала XX века представлено работами крупнейших мастеров отечественной школы: А. Венецианова, И. Айвазовского, И. Шишкина, И. Крамского, И. Репина, В. Сурикова, В. Поленова, В. Верещагина, И. Левитана, В. Серова, М. Нестерова. Среди имён, составивших славу русскому искусству эпохи рубежа веков, — А. Бенуа, М. Добужинский, Л. Бакст, К. Коровин, П. Кончаловский, Р. Фальк, А. Лентулов, М. Ларионов, Н. Гончарова, К. Петров-Водкин, В. Кандинский, Д. Бурлюк. Музей является обладателем десяти произведений А. Явленского.
Одной из редких коллекций, хранимых в Омском музее, является театральная графика начала XX века. Это эскизы костюмов и декораций к театральным постановкам, созданные А. Бенуа, М. Добужинским, И. Билибиным, А. Головиным, К. Коровиным, А. Экстер и другими, а также омскими художниками 1920‑х годов В. Уфимцевым и Г. Бибиковым.
Омский музей — крупнейшее в Сибири художественное собрание. В разделе древностей представлена редчайшая коллекция ювелирных изделий сарматской эпохи I–III веков н. э., по значению аналогичная сибирской коллекции Петра I из Эрмитажа. В коллекции декоративно-прикладного искусства собраны изделия Екатеринбургского и Колыванского камнерезных заводов XIX века, произведения фирмы Фаберже, фаянсы и фарфор из Персии, Китая и Японии, итальянская майолика эпохи Возрождения, дельфтские фаянсы, немецкие «каменные массы», фарфор Мейсена, Севра, Неаполя, Вены, Копенгагена XVII — начала XX веков, классические фаянсы Веджвуда, стекло Англии, Богемии, Италии, Германии, а также многочисленных заводов России.