自1988年開館以來，本館即以完整建立台灣美術發展脈絡體系、風格特色之藝術品為蒐藏主軸，上溯明清時代臺閩文獻作品、日治時期、戰後現代主義時期，及解嚴後多元發展的當代藝術作品等都在典藏之列。歷經多年累積的購藏、各級政府機關的移撥交藏及各界的捐贈，相當豐富且具特色的藝術作品，可視為台灣美術史發展軌跡與過程的具體呈現；另同時推進藝術文化資產保存、展覽、教育推廣、國際交流及建構台灣美術研究中心等為目標。本館現有典藏庫面積約佔2775平方公尺，環境設施與各項保存設備皆符合國際博物館標準，另設有專業攝影室與修復室，使美術文化資產獲得最佳的保護。為使本館邁向不同層次意義具現代化的藏品管理，藉由資訊科技的便捷性與自動化的效能，本館藝術品典藏管理資訊系統及RFID環控資訊系統的輔助，使典藏管理作業及庫房藝術品之定位、盤點、出入庫管理等作業與運用提升至自動化管理的層面，邁向科技管理的里程碑。