В фондах Тульского областного художественного музея, ставшего одним из крупнейших художественных музеев Российской Федерации, хранится более 23 тысяч произведений живописи, скульптуры, графики, декоративно-прикладного и народного искусства. Многие из них экспонировались на выставках в США, Германии, Франции, Испании, Швеции. Наряду с проведением выставок, музей ведёт научно-исследовательскую и просветительскую работу.
Большую художественную значимость представляет коллекция западноевропейского искусства, включающая работы известных мастеров Италии (Леандро Бассано, Орацио Самаккини[en], Лука Джордано, Доменико Фетти), Голландии (Клас Моленар[en], Филипс Вауэрман, Ян Вонк[en], Говерт Флинк, Ян ван Хёйсум), Фландрии (Даниэль Зегерс, Франс Снейдерс, Ян Пауль Гиллеманс[en], Давид Тенирс Младший), Франции (Клод Верне, Эсташ Лёсюёр, Юбер Робер).
Гордостью музея являются произведения выдающихся русских художников: А. П. Антропова, В. Л. Боровиковского, В. А. Тропинина, И. К. Айвазовского, И. И. Шишкина, И. Е. Репина, В. И. Сурикова, В. Д. Поленова, И. И. Левитана, Б. М. Кустодиева, В. А. Серова, К. А. Коровина, Л. И. Соломаткина; художников авангардных направлений 1910—1930 годов — таких, как П. П. Кончаловский, А. В. Куприн, В. В. Рождественский, В. В. Кандинский, А. М. Родченко, К. С. Малевич, Д. П. Штеренберг; искусство многих авторов последующих десятилетий, включая работы тульских художников.