У зібранні — твори вітчизняного і зарубіжного мистецтва, а також численна етнографічна колекція.Почав працювати 1919 року як відділ Центрального пролетарського музею Полтавщини; до 1940 року мав назву Картинної галереї. Від 1940 року має статус самостійного музею.Має більш як 9 000 творів мистецтва. Основою зібрання стали твори художника-передвижника Миколи Ярошенка, які, згідно із заповітом його дружини, були передані рідному місту. Інша назва музею — Полтавська галерея мистецтв імені М. Ярошенка.