Он был основан в 1939 году, когда Бессарабия входила в состав Румынского королевства.
Резиденция Дадиани, где в последнее время хранится большая часть коллекций и где их выставляют для публики, была построена в 1901 году по проекту архитектора Александру Бернардацци по инициативе и на средства княгини Натальи Дадиани. До Второй мировой войны здесь располагалась женская гимназия, сообщает ТВ8.мд
Позже в здании обосновались штаб-квартира ЦК Коммунистической партии МССР, Дворец пионеров и студентов, Музей Коммунистической партии Молдовы. Только в 1989 году здание вместе с двумя пристройками, находившееся в обветшалом состоянии после землетрясения 1986 года, передали Национальному художественному музею.
После трех землетрясений 1990 года главная часть здания с центральным входом с улицы 31 августа была закрыта для посещения из-за сильных повреждений. Затем последовал длительный период экономических реформ и отсутствия инвестиций.
Вновь отреставрированное здание было открыто для посетителей в 2017 году. Наследие музея включает в себя широкий спектр культурных ценностей - более 39 тысяч экспонатов.