Музей открыт 15 декабря 1918 года как «Картинная галерея и музей Совета Профессиональных Союзов Астраханского края имени основателя П. М. Догадина». Павел Михайлович Догадин (1876 г. −1919 г.), выходец из купеческой семьи, инженер-механик, получивший образование в Москве, в 1918 г. передал в дар родному городу свое собрание, включавшее более 100 произведений графики и живописи, коллекцию автографов, библиотеку, мебель и небольшой особняк по Набережной р. Кутум, № 39, где и размещалась галерея первоначально. С 1921 г. галерея располагается в одном из красивейших городских зданий, построенном в начале XX в. и являющемся памятником архитектуры («Усадьба И. Н. Плотникова» — особняк с флигелем и внутренним двором) по ул.Свердлова (бывшая Большая Демидовская). Спустя два года после открытия художественного музея имя П.М.Догадина уходит из его названия: 1922 г. −1928 г. — Астраханская картинная галерея, 1929 г. −1948 г. — Астраханская государственная картинная галерея, 1949 г. −1957 г. — Астраханская областная картинная галерея.
В 1958 г. галерее было присвоено имя Б. М. Кустодиева. В 2002 г. открылся филиал АГКГ — Дом-музей Б. М. Кустодиева, что позволило полнее раскрыть жизнь и творчество известного художника-земляка. Астраханской государственной картинной галерее в 2006 г. было возвращено имя его основателя. Современное официальное название музея: областное государственное бюджетное учреждение культуры «Астраханская государственная картинная галерея им. П. М.Догадина». В течение всех лет существования галереи ее фонды пополнялись ценными экспонатами из Государственного музейного фонда, Государственного Русского музея, Государственной Третьяковской галереи, из бывшего Императорского Румянцевского музея, знаменитой Цветковской галереи, а также предметами из частных коллекций.
Астраханская картинная галерея завоевала славу одного из интереснейших художественных музеев страны. В галерее имеется научная библиотека, реализуются издательские проекты, действует арт-студия «Лира», ежегодно проводятся Догадинские чтения (научно-практическая конференция для старшеклассников и студентов), издается официальная газета музея «Догадинка», планируется открытие Детской картинной галереи.
