La collection de peintures du musée compte près de 540 œuvres, allant de la Renaissance au XXe siècle.
La peinture des XVIIe – XVIIIe siècles est l’un des fonds majeurs du musée et l’un des plus exceptionnels, par la qualité des œuvres et des artistes représentés : Claude Gellée (dit Le Lorrain), Laurent de La Hyre, Pierre Mignard, Georges de La Tour, Hubert Robert, Jan Brueghel, Cornelis de Heem, Rembrandt…une collection d’envergure internationale. La collection comporte également un important fonds de peinture française des XIXe et XXe siècles, illustrant à la fois les productions caractéristiques de l’époque en France et les réalisations d’artistes lorrains à cette même période.