Las obras que conforman la colección fueron obtenidas en su mayoría por donación de artistas, familiares de artistas y coleccionistas privados. Algunas han sido adquiridas directamente por la institución con recursos propios o a partir de donaciones de dinero, aportadas con ese fin.
Las donaciones del principal mecenas del Museo, el maestro Fernando Botero, y la campaña Arte para todos, iniciada por Bancolombia en diciembre de 2003, han sido fundamentales para despertar el sentido del mecenazgo entre muchas familias, artistas e instituciones.
Todos estos esfuerzos han permitido el crecimiento progresivo, tanto en cantidad como en calidad, de los fondos artísticos de la Institución a través de su historia.
Estas son las colecciones con que cuenta el Museo:
- Pinturas, dibujos y esculturas del maestro Fernando Botero
- Dibujos, pinturas y esculturas que cuentan la historia del arte en Antioquia
- Colección de pinturas, dibujos y esculturas de artistas nacionales
- Arte religioso
- Artistas internacionales
- Cerámica
- Obra gráfica seriada
- Cerámica precolombina
- Piezas históricas
- Muebles
- Colección de numismática
- Arte precolombino
- Colección de Arte Contemporáneo de artistas colombianos
- Ruperto Ferreira (pintor botánico)
- Colección bibliográfica sobre arte e historiografía de Colombia
- Piezas históricas colombianas