Il Museo Civico d'Arte nasce nel 1962 dalla suddivisione del Museo Civico - istituito nel 1871 - in due settori: archeologico-etnologico e storico-artistico. 

Fondato dopo l'Unità d'Italia, l'istituto trae la sua vocazione primaria dall'essere luogo destinato alla conservazione delle "patrie memorie" e all'affermazione dell'identità civica, ed è in quest'ottica che acquista pieno significato il ricco complesso di raccolte che lo caratterizza. 

Si tratta di un patrimonio vasto ed eterogeneo comprendente: dipinti, sculture, ceramiche, vetri, strumenti musicali, strumenti scientifici, carte decorate, tessili ecc. riferibili in larga misura alla cultura figurativa e alla produzione artigianale locale. 

Molte testimonianze provengono dalla donazione di importanti collezioni private o da doni sporadici ai quali si sono aggiunti, nel tempo, acquisizioni e recuperi che contribuiscono sensibilmente a documentare la storia e la cultura del territorio. Il percorso espositivo si snoda in una serie di sale che hanno mantenuto l'assetto ricevuto all'inizio del Novecento e caratterizzato da grandi vetrine a parete.

Fra i nuclei di maggiore rilevanza emergono la collezione tessile, donata dal conte Luigi Alberto Gandini, costituita da oltre duemila frammenti di tessuti, merletti, nastri e ricami databili tra il XII e il XIX secolo, e la Galleria Campori, donata al Comune di Modena nel 1929, nella quale figurano dipinti di Lana, Ferrari, Ceruti, Joli, Manfredi, Regnier, Crespi, Stringa e Cerano. 

La sala dell'arte sacra accoglie la grande Madonna di Piazza di Begarelli, frammenti di affreschi dei secoli XIII-XIV strappati dal Duomo, sculture e arredi liturgici dei secoli XII-XV, e vari dipinti di autori modenesi dei secoli XVI-XVIII, tra i quali Stringa, Caula, Consetti e Zoboli, provenienti dal territorio. 

Sono inoltre da segnalare la raccolta di strumenti scientifici, ceduta dal Gabinetto di Fisica dell'Università e ricca di apparecchi costruiti nell'officina dell'ateneo, quella di strumenti musicali, donata da Luigi Francesco Valdrighi - nella quale si evidenziano il Cembalo di Pietro Termanini (1741) e gli ottoni di Antonio Apparuti (prima metà del XIX secolo) - e quella di armi, frutto della donazione di Paolo Coccapani Imperiali. 

Altre raccolte sono dedicate ai calchi, alle ceramiche, con graffiti emiliani ed esemplari della produzione sassolese dei secoli XIII-XIX, ai vetri, alle carte decorate documentanti svariate tecniche, ai cuoi impressi e dorati, alle terrecotte architettoniche recuperate dal territorio, ai pesi e alle misure modenesi, ai sigilli, ai timbri ecc.. 

La cultura figurativa modenese dall'Ottocento alla prima metà del Novecento è rappresentata da opere di Malatesta, Muzzioli, Cappelli, Cavazza, Bellei, Valli ed altri artisti formatisi all'Accademia di Belle Arti, attualmente esposte, per mancanza di spazio, nelle sale di rappresentanza del Palazzo Comunale. Appartiene al Museo anche il ricco Fondo Giuseppe Graziosi (Savignano sul Panaro 1879- Firenze 1942). 

La fortunata carriera artistica dell'artista è documentata da terrecotte, gessi originali, bronzi, dipinti e un fondo grafico - comprendente disegni, incisioni e litografie - esposti nella Gipsoteca situata al piano terra del Palazzo dei Musei, mentre e l'archivio fotografico donato dagli eredi tra il 1975 e il 1999 è consultabile via internet nel sito del Museo.