Le musée du Luxembourg, fondé en 1818 par ordre du roi Louis XVIII dans le palais éponyme, peut être considéré comme le précurseur du Musée d'art moderne. C'était l'un des premiers musées européens à exposer des œuvres d'artistes contemporains. Si, dix ans après la mort d'un artiste, ses tableaux acquéraient une valeur culturelle, ils étaient transférés au Louvre. Ainsi, le musée du Luxembourg a accumulé de nombreuses œuvres d'art moderne qui nécessitaient des salles plus spacieuses. En 1937, le musée a obtenu le statut de Musée d'État d'art moderne, et un nouvel espace a été préparé pour lui au Palais de Tokyo.

Le Palais de Tokyo, nommé d'après l'avenue Tokyo, a été construit pour l'Exposition internationale des arts et techniques à Paris en 1937. Pendant l'exposition, il a servi de lieu pour des projets culturels et des ateliers, accueillant des délégations étrangères et des représentants de l'art. L'ouverture du musée était prévue pour 1939, mais en raison de la Seconde Guerre mondiale, elle n'a eu lieu que le 9 juin 1947. Pendant cette période, les collections du Musée d'État d'art moderne se sont unies aux collections de la galerie Jeu de Paume, où une partie des expositions du musée du Luxembourg avait été transférée. Cette union a permis au musée de rassembler une riche collection d'écoles de peinture étrangères.

Le premier directeur du musée fut Jean Cassou, écrivain et historien de l'art, qui a considérablement élargi les collections du musée. Grâce à ses relations avec des personnalités célèbres, le musée s'est enrichi de chefs-d'œuvre de maîtres tels que Pablo Picasso et Georges Braque. En 1977, le musée a déménagé dans le nouveau bâtiment du Centre Georges Pompidou, ce qui a donné un nouvel élan à l'acquisition d'œuvres d'art moderne et contemporain du monde entier. Depuis 2010, le musée organise des expositions temporaires dans les antennes du centre Pompidou à Metz et à Malaga.

Le Musée national d'art moderne, dont les fonds comptent plus de 60 000 œuvres, est l'un des plus grands d'Europe. Il est dédié à l'art des XXe et XXIe siècles et comprend des œuvres d'artistes russes tels que Wassily Kandinsky, Marc Chagall, Natalia Goncharova, Mikhaïl Larionov et Kazimir Malevitch.