Torino fu la prima città italiana che promosse una raccolta pubblica di arte moderna come parte costitutiva del proprio Museo Civico, aperto nel 1863. Le collezioni furono conservate dapprima insieme alle raccolte di arte antica in un edificio presso la Mole Antonelliana.

Nel 1895 furono trasferite in un padiglione prospiciente corso Siccardi (ora Galileo Ferraris), costruito anni prima per una mostra d'arte, ed ivi rimasero fino al 1942. Distrutto tale padiglione durante la seconda guerra mondiale, sul medesimo sito sorse l'attuale edificio progettato da Carlo Bassi e Goffredo Boschetti, che si inaugurò nel 1959. Resosi inagibile all'inizio degli anni Ottanta, l'edificio è stato riaperto al pubblico nel 1993 dopo un profondo rinnovamento. Dal 2003 fa parte della Fondazione Torino Musei.

Oggi le sue collezioni si compongono oltre 45.000 opere tra dipinti, sculture, installazioni e fotografie a cui si aggiungono una ricca collezione di disegni e incisioni e una tra le più importanti collezioni europee di film e video d’artista. Dalla fine di ottobre 2009 le opere delle collezioni sono esposte secondo 4 percorsi tematici che mutano nel tempo, assicurando al visitatore una sempre nuova scoperta delle collezioni e la possibilità di una rinnovata analisi dei propri capolavori.