Постоянная экспозиция «Русское искусство XVI — начала XX века» позволяет проследить развитие отечественной живописи в этот период. Выставка открывается залом, посвященным основателю музея Федору Коваленко.
Дальше зритель может посетить зал древнерусской живописи и увидеть редкие иконы Русского Севера, московской и новгородской школ. В зале первой половины XIX века выставлены подлинники Боровиковского, Элизабет Виже-Лебрен, Макарова, Тропинина и других представителей романтизма.
В зале второй половины XIX века зритель увидит пейзажи Шишкина, Поленова, Сурикова и Пимоненко. Живопись начала XX века в музее Коваленко представлена картинами Коровина, Кустодиева, Валентина Серова и работами участников объединений «Мир искусства», «Союз русских художников», «Голубая роза» и «Бубновый валет».
