Comptant plus de 7600 œuvres, réalisées par plus de 1500 artistes parmi lesquels 1200 sont vivants, la Collection du Musée nous permet à la fois d’illustrer, de manière substantielle, les développements de l’art contemporain au Québec, grâce aux œuvres importantes des Paul-Émile Borduas, Geneviève Cadieux, Yves Gaucher, Betty Goodwin, Fernand Leduc, Guido Molinari, Alfred Pellan, Roland Poulin, Jean-Paul Riopelle, Jana Sterbak, Claude Tousignant…, et de représenter l’apport incontournable de figures majeures de l’art canadien à travers les œuvres de Jack Bush, Paterson Ewen, Rodney Graham, Michael Snow, Jeff Wall, entre autres. La Collection compte également des travaux exceptionnels d’artistes internationaux de grande notoriété parmi lesquels figurent Christian Boltanski, Louise Bourgeois, Nan Goldin, Gary Hill, Isaac Julien, Richard Long, Mario Merz, Vik Muniz, Bruce Nauman, Shirin Neshat, Richard Serra, Sam Taylor-Wood, James Turrell et Bill Viola.

Il est convenu que la fondation de la Société d’art contemporain par John Lyman, en 1939 à Montréal, constitue le point de départ du champ d’investigation du musée, de son programme d’expositions et de l’enrichissement de ses collections. Rendant compte des principales tendances de l’art contemporain, ainsi que de la diversité des disciplines et des médias – peinture, sculpture, dessin, estampe, vidéo, installation, entre autres –, la Collection s’impose comme l’argument principal d’un continuum d’activités, d’une part des expositions historiques, thématiques, monographiques, itinérantes, et d’autre part un programme diversifié des visites commentées, des ateliers pédagogiques et des rencontres avec artistes.

Les œuvres de la Collection ne sont pas exposées en permanence dans le Musée. Par contre, elles font régulièrement l’objet d’expositions thématiques.