Мастацкая галерэя размяшчаецца ў адным з корпусаў былога езуіцкага калегіума, помніку архітэктуры ХVІІІ ст. Агульная плошча музея складае 900 кв.м. У экспазіцыі галерэі прадстаўлены калекцыі культавага прыкладнога мастацтва ХІІ – ХІХ стст., іканапісу ХVІІІ – ХХ стст., свецкага партрэтнага жывапісу ХVІІІ ст., выяўленчага мастацтва Беларусі ХХ ст. Мастацкая галерэя мае дзве выставачныя залы для паказу зменных выстаў і мастацкі салон.
Полацкая гарадская карцінная галерэя была адкрыта 20 лютага 1981 года як філіял Краязнаўчага музея. У 1985 годзе яна ўвайшла ў склад Полацкага гісторыка-культурнага музея-запаведніка.
З 1981 па 1991 год Карцінная галерэя размяшчалася ў будынку Богаяўленскага сабора, помніку архітэктуры ХVІІІ ст., які раней з'яўляўся саборам Богаяўленскага мужчынскага манастыра, заснаванага ў ХVІ ст.
У 1992 годзе, у сувязі з перадачай будынка Богаяўленскага сабора Полацкай епархіі, дзейнасць Карціннай галерэі працягвалася ў будынку Музея беларускага кнігадрукавання.
З 2002 года Мастацкая галерэя, як філіял Нацыянальнага Полацкага гісторыка-культурнага музея-запаведніка, размяшчаецца ў адным з корпусаў езуіцкага калегіума, адкрытага ў 1581 годзе па загаду караля Рэчы Паспалітай Стэфана Баторыя. Пасля 1784 г. будаўніцтва новых корпусаў калегіума ўзначаліў Габрыэль Грубер – вядомы ў Еўропе архітэктар, матэматык, фізік, астраном, тэолаг. Паводле яго праекта ў 1788 г. быў пабудаваны спецыяльны трохпавярховы корпус для музея. Сярод калекцый гістарычнага і прыродазнаўчага планаў, у гэтым музеі знаходзілася карцінная галерэя, у зборы якой былі творы Сальватора Розы з Вероны, варшаўскага мастака Шымана Чаховіча, работы Ігнацыя Дораці, Аўгусціна Нядвецкага, Малахоўскага і інш., копіі з палотнаў Рафаэля, Тыцыяна, Рубенса. Сцены галерэі ўпрыгожвалі фрэскі, выкананыя самім Г. Груберам.
Зараз у Мастацкай галерэі размяшчаюцца: пастаянная экспазіцыя, некалькі залаў для зменных выстаў і мастацкі салон.
Пастаянная экспазіцыя знаёміць з развіццём выяўленчага мастацтва Беларусі, пачынаючы з раздзела "Сценапіс ХІІ – ХІХ стагоддзяў Спаса-Праабражэнскай царквы ХІІ стагоддзя Полацкага Спаса-Еўфрасіннеўскага манастыра".
Раздзел іканапісу ХVІІІ – ХІХ стагоддзяў, акрамя культавых прадметаў, што бытавалі ў той час, уключае ў сябе шэсць абразоў ХVІІІ ст. мясцовай школы іканапісу з іканастаса Сафійскага сабора, калекцыю культавага меднага ліцця ХІХ ст. і прадметы археалогіі ХІІ ст.
Раздзел "Мастацтва Беларусі ХХ стагоддзя" ў храналагічнай паслядоўнасці, з 1935 г., прасочвае этапы развіцця беларускага мастацтва і знаёміць з імёнамі вядомых мастакоў.
Калекцыі пастаянна папаўняюцца па меры правядзення археалагічных раскопак у горадзе, раскрыцця сценапісу аднаго са старажытнейшых храмаў Беларусі, Спаса-Праабражэнскай царквы ХІІ ст., даследавання гістарычнага мінулага Полаччыны, набыцця твораў беларускіх мастакоў.