Тольяттинский художественный музей, изначально известный как Тольяттинская картинная галерея, открыл свои двери в 1987 году. Он расположен на первом этаже современного жилого дома, построенного в 70-х годах.

С момента основания музей сосредоточен на двух основных направлениях: формировании коллекции и организации художественных выставок. Сегодня в его фондах хранится около десяти тысяч произведений живописи, графики, скульптуры и декоративно-прикладного искусства, большинство из которых созданы во второй половине ХХ века. Основу коллекции составляют живопись и графика, переданные музею дирекцией выставок Союза художников СССР и Республиканским центром художественных выставок и пропаганды изобразительного искусства Министерства культуры РСФСР. В коллекцию живописи вошли работы таких мастеров, как Е.А. Асламазян, Л.И. Табенкин, Д.А. Налбандян, Н.Н. Брандт, М.К. Кантор, М.П. Кончаловский и других.

В графической коллекции представлены офорты С.М. Никиреева, автолитографии Э.Б. Бернштейна, гравюры М.М. Мечева к «Повести временных лет», а также 50 произведений современной китайской графики, подаренных Лоянским домом художников. Внимание привлекают и коллекции художественного стекла, детского рисунка конца ХХ века.

В 2005 году в музее был создан Попечительский совет, благодаря которому в городе прошли значимые выставки из ведущих музеев России. Среди них: «Северная столица», «От Дюрера до Гойи. Три века европейской гравюры», выставка из собрания Ирбитского государственного музея изобразительных искусств, выставка Зураба Церетели, «Итальянское искусство ХХ века», «Выставка китайских художников», выставка школы С. Андрияки, выставка «Образы Италии в гравюрах Дж. Б. Пиранези и итальянских мастеров XVI-XVIII веков» из собрания Самарского областного художественного музея, «Куклы ушедшего века», «В плену штриха и линии. Шедевры французской графики XVII, XIX веков» из Екатеринбургского музея изобразительных искусств, выставка современной японской графики и другие.

Тольяттинский художественный музей является центром культурной жизни города. С 1997 года он организует для детей от 4 до 16 лет конкурс художественного творчества «Радужка», который проходит раз в два года. Лучшие работы пополняют коллекцию детского рисунка музея. В 2012 году, юбилейном для конкурса, он состоялся в десятый раз и приобрел статус Международного. За годы проведения значительно расширилась география участников: если вначале это были только тольяттинские дети, то в 2012 году присоединились участники из Израиля, Казахстана, Украины, Латвии, Литвы, Беларуси. Также поступили работы из различных регионов России, включая Красноярский, Краснодарский, Пермский, Приморский и Хабаровский края, республики Дагестан, Мордовию, Марий Эл, Башкортостан, Саха, Хакасию, а также из Московской, Ленинградской, Саратовской, Омской, Ростовской, Нижегородской, Самарской и других областей.