Bảo tàng trưng bày hơn 1.000 tác phẩm nghệ thuật là sưu tập của gia đình qua nhiều năm giữ gìn, bảo quản, tôn lên giá trị nền mỹ thuật Việt Nam qua nhiều thời kỳ của đất nước.
Hiện vật trưng bày tại bảo tàng được chia thành 3 tầng, theo dòng chảy lịch sử hội họa Việt Nam. Từ thế hệ họa sĩ các khóa đầu tiên của Trường Mỹ thuật Đông Dương đến giai đoạn những năm kháng chiến, thời kỳ đổi mới đất nước và đương đại qua từng vùng miền Bắc-Trung-Nam.
Trong đó, có các tác phẩm tiêu biểu của những bộ tứ danh tiếng: “Phổ - Thứ - Lựu - Đàm” (Mai Trung Thứ, Lê Phổ, Lê Thị Lựu, Vũ Cao Đàm), “Trí - Vân - Lân - Cẩn” (Nguyễn Gia Trí, Tô Ngọc Vân, Nguyễn Tường Lân, Trần Văn Cẩn)…
Ngoài ra, bảo tàng còn lưu giữ, trưng bày nhiều tác phẩm thời kỳ mỹ thuật kháng chiến với các họa sĩ tiêu biểu như Nguyễn Hiêm, Huỳnh Phương Đông, Mai Long, Nguyễn Thụ… Các tác phẩm mỹ thuật Huế có họa sĩ Đinh Cường, Dương Đình Sang, Hoàng Đăng Nhuận… Ở miền Nam với các tác phẩm của họa sĩ Nguyễn Trung, Đỗ Quang Em, Nguyễn Phước…
Theo ông Nguyễn Thiều Quang, bộ sưu tập hơn 1.000 tác phẩm nghệ thuật được gia đình ông dành nhiều thời gian, tâm huyết, đam mê sưu tầm và bảo quản suốt hơn 20 năm qua. Nếu chỉ gói gọn trong không gian nhỏ hẹp để thụ hưởng mang tính cá nhân và gia đình thì nhiều người yêu thích hội họa khó được chiêm ngưỡng, học tập và nghiên cứu thêm về hội họa, về mỹ thuật. Nằm trong khuôn viên rộng 2.000m2 nhìn ra sông Sài Gòn, Bảo tàng nghệ thuật Quang San không chỉ phục vụ cho nhu cầu thưởng lãm nghệ thuật của công chúng, mà còn là điểm đến tham quan hấp dẫn của du khách yêu thích nghệ thuật trong và ngoài nước, nơi tổ chức các cuộc giao lưu ý nghĩa về nghệ thuật, kiến trúc và thiên nhiên Việt Nam.
