Картинная галерея располагается в бывшем здании Присутственных мест. Она не может, конечно, соперничать с Третьяковкой или Эрмитажем, но и в ней есть на что взглянуть. В галерее хранится около трёхсот произведений известных русских живописцев. Древнерусская живопись представлена не слишком широко, но зато имеющиеся в музее иконы могли бы быть единственными в экспозиции — так они великолепны по исполнению.
В галерее есть три иконы с ликом богоматери - «Богоматерь Максимовская», «Богоматерь Владимирская» и «Богоматерь Киккская». Первые две иконы принадлежат кисти Андрея Рублёва, прославленного иконописца, а последняя была написана в 1675 году Симоном Ушаковым. Также посетитель может увидеть копии храмовых фресок, не все из которых можно рассмотреть в оригинале.
В музее имеются и картины таких художников, как В. Тропинин, А. Саврасов, В. Васнецов, И. Айвазовский, И. Шишкин, А. Венецианов. XX век представлен полотнами В. Костяницына и К. Юона. Пейзажи владимирских художников также нашли своё место в галерее.