Чувашская государственная художественная галерея была учреждена в 1939 году. Она выделилась из отдела ИЗО Краеведческого музея. Основой ее фондов было 293 произведения живописи, графики, скульптуры и декоративно-прикладного искусства художников Чувашии, русских и советских мастеров.
С началом Великой Отечественной войны фонды галереи были законсервированы. Около трех лет они хранились в Успенской церкви, но галерея продолжала работать, проводя выставки местных и эвакуированных художников в парках, кинотеатре «Родина», Доме Красной Армии, театре. Галерея вновь открылась для посетителей 1 сентября 1944 года в бывшем доме Боне (Таланцевых). В 1972 году Художественной галерее был передан бывший особняк Ф.П. Ефремова.
В 1985 году Чебоксары приняли Шестую зональную выставку «Большая Волга». В преддверии этого события для музея было построено новое трехэтажное здание по проекту архитектора В.Д. Шатилова.
Галерея была переименована в Чувашский государственный художественный музей. В новом здании разместилась постоянная экспозиция чувашского изобразительного искусства, а в старом «ефремовском» особняке экспонируются произведения русского и западноевропейского искусства XVII — начала XX века. В 1990 году был открыт филиал ЧГХМ — Мемориальный музей-квартира М.С. Спиридонова. В 1996 году Художественному музею был передан Выставочный зал (ныне Центр современного искусства).
Отдел русского и зарубежного искусства — художественная галерея занимает бывший купеческий особняк купца Ефремова 1911 года постройки. Галерея расположена в историческом центре города на берегу р. Волга. В постоянной экспозиции галереи находятся бесценные памятники иконописи, полотна И. Левитана, В. Сурикова, И. Репина, В. Серова, Б. Кустодиева, К. Петрова-Водкина и других известных русских и зарубежных художников из собрания ЧГХМ. Раздел древнерусского искусства (икона, скульптура, металлопластика, книги) включает иконы из чебоксарских церквей московской школы XVI–XVIII вв., а также подписные и датированные иконы XIX в., среди которых и работы местных иконописцев (А. Рукавишников и Ф. Соколов); старопечатные книги ХVII–ХVIII вв., печатные церковные книги ХIХ–ХХ вв. Синодальной, Единоверческой типографий и Московских старообрядческих книгопечатен. Раздел зарубежного искусства представлен Мейсенским и Севрским фарфором ХVIII в., а среди немногочисленной старой живописи выделяется произведение ХV в. Р. Глостера. Современное зарубежное искусство представлено графикой Зухди Чаколли 1939 г. р. (Югославия), живописью Наталии Химирски (Болгария) и др.
В настоящее время фонды музея насчитывают около 30 тысяч произведений. Среди них — шедевры русского, советского, мирового искусства, представленные такими именами, как В.А. Тропинин, К.А. Коровин, А.И. Куинджи, З.Е. Серебрякова, Н.И. Фешин, А.И. Миттов. Музей — хранитель художественных ценностей чувашского этноса, уникальных образцов национального прикладного искусства.