Foi inaugurado o 19 de maio de 1980 a partir da colección de arte propiedade da antiga Deputación Provincial de Oviedo, agora dependente da Consellería de Cultura do Principado de Asturias, e está sufragado con fondos do Principado e do Concello de Oviedo.
O museo conta cunha colección integrada por case 15000 obras, entre pintura (unhas 1500), escultura, debuxo, gravado e artes industriais (unhas 4000 pezas),[1] aínda que realmente dispón dunha exhibición permanente de 800.[2] Contén pinturas de artistas españois -salientando os asturianos- e estranxeiros (salientando a pintura italiana e flamenga), ademais de esculturas, fotografías e obxectos de vidro e louza. En 2017, a colección sumou 33 obras importantes doadas por Plácido Arango Arias.[3]
En 2015, e logo de oito anos de reformas interrompidas pola aparición de restos romanos e medievais, inaugurouse a ampliación do museo, que correu a cargo do arquitecto navarroFrancisco Beloqui Mangado, e coa que duplicou a súa superficie (de 4000 a case 8000 metros cadrados).[1] Con isto, o museo consegue ter unha fachada cara a praza da Catedral de Oviedo. O acceso ó museo é de balde e conta ademais con exposicións de carácter temporal, ciclos de cinema e obradoiros.
