名古屋市の中心部、伏見の白川公園内にあり、美術鑑賞にふさわしい静かな環境に建っている。作品の展示は、収蔵品を中心にした「常設展」と、個人あるいはテーマに着目した「特別展」の2本立て。
三岸節子・前田青邨・川合玉堂・熊谷守一ら郷土作家の作品の他、エコール・ド・パリ、メキシコ・ルネサンス、現代美術(愛知出身の荒川修作、河原温、桑山忠明など)を中心に収蔵。
建築家黒川紀章の代表作として名高い。地元出身でもある黒川が、名古屋城や大須観音、熱田神宮など名古屋の伝統的な建築物の意匠を随所に取り入れている。