Отдел искусства XX — XXI вв. включает работы выдающихся мастеров ХХ в.: П.П. Кончаловского, И.Э. Грабаря, Д.Д. Жилинского, Г.Г. Ряжского, Н.П. Крымова, С.В. Герасимова, В.В. Лебедева, Н.М. Ромадина, В.Ф. Стожарова, Е.Е. Моисеенко, А.А. Мыльникова, А.Ф. Пахомова, Ю.А Васнецова и многих других известных художников этого времени.
Особую ценность представляет собрание произведений русского авангарда: работы В.В. Кандинского, К.С. Малевича, А.М. Родченко, Л.С. Поповой, живопись и графика Д.П. Штеренберга и др. авторов. Весомую часть коллекции составляют произведения художников бывших союзных республик: Прибалтики, Закавказья, Средней Азии, Украины и Белоруссии, среди которых такие имена, как Д.А. Налбандян, А.С. Последович, Г.Г. Поплавский, А.М. Зарипов, Г.В. Тоидзе, Э.К. Окас и др.
Большой раздел искусства ХХ в. составляют монографические коллекции красноярских художников: Д.И. Каратанова, А.П. Лекаренко, Б.Я. Ряузова, Р.К. Руйги, В.И. Мешкова, Т.В. Ряннеля, В.И. Кудринского, В.А. Сергина, А.Г. Поздеева, Ю.И. Худоногова, В.Ф. Капелько и др.
