Художественный музей имени Сукачева обладает самым крупным собранием произведений изобразительного искусства от Дальнего Востока до Урала. В коллекцию музея входят 16000 произведений скульптуры, графики, живописи, декоративно-прикладного искусства разных народов и времён.
С именем В.П. Сукачева связано формирование коллекции музея. Этот человек видел своё предназначение в развитии культуры Иркутского края. Сукачев мечтал познакомить сибиряков с творениями зарубежных и русских художников. Он начал собирать коллекцию в восьмидесятых годах XIX века. Среди произведений, которые лично приобрёл В.П. Сукачев, были творения Клодта, Шишкина, Брюллова, Айвазовского, Мясоедова, Максимова, Репина и других. Также Сукачев заказал в музеях Флоренции и Мюнхена копии с картин Рубенса, Мурильо, Корреджо, Рафаэля. К концу XIX века в коллекцию общественного деятеля входило около ста картин.
В 1920 году галерею Сукачева национализировали. Постепенно музей обогащали картинами из частных коллекций. Большой вклад внёс А.Д. Фатьянов, который был директором музея в 1948–1977 годах. Патриотизм, энтузиазм, чутьё коллекционера, художественный вкус Фатьянова позволили увеличить количество экспонатов с 3057 до 12400. Коллекция художественного музея пополнилась произведениями И.И. Левитана, И.Е. Репина, И.И. Шишкина, И.Н. Крамского, В.И. Сурикова, А.К. Саврасова, работами французских, немецких, голландских живописцев, иконами XVI–XVIII веков.
В главном здании художественного музея работает экспозиция о русском искусстве XV–XX веков, где представлены редкие иконы итальянской, ярославской, новгородской, московской школ, также работы Шишкина, Врубеля, Поленова, Айвазовского, Брюллова, Репина. А экспозиция о западноевропейском искусстве XVI–XIX веков знакомит с творчеством художников немецкой, голландской, фламандской, итальянской, французской школ живописи. Экспозиция об искусстве Востока включает живопись на ткани из Монголии, народную картину из Китая, деревянную скульптуру, изделия из бронзы и фарфора.