Combinant noves idees estètiques amb la voluntat de modernitzar culturalment i políticament Catalunya, les obres d'aquesta planta tenen diverses procedències i sintetitzen els corrents principals de l’època.

El Modernisme recollia l’estètica simbolista i romànica i, com a moviment idealista, proposava una renovació estètica cap a la modernitat: recreava la natura sense copiar-la i reinterpretava la història, enlloc de només reproduir-la. Un dels seus màxims exponents va ser Santiago Rusiñol, del qual es poden admirar els olis Entrada al cementiri de Sóller a la nit i Girona. Rusiñol va visitar diverses vegades terres gironines i la seva capital, sempre en contacte amb artistes i creadors actius de l’època.

El Noucentisme va néixer com a oposició a l’art modernista, poc sistematitzat, i es va concebre més com un moviment cultural d’abast polític que com un estil artístic. Els seus trets definitoris són la recuperació del classicisme i dels valors culturals del mediterranisme. A Girona, un focus noucentista va prendre cos entorn de l’entitat Athenea (1913-1917), centre d’activitats artístiques i culturals. D’aquest període destaquen obres com L’Onyar a Girona, de Mela Mutermilch; Nit de lluna a Girona, de Prudenci Bertrana; Escalinata de Sant Martí, de Josep Aguilar; i el dibuix de Cap de dona, de Fidel Aguilar.

Tot i que la museografia del Museu arriba fins a la dècada de 1930, el fons d’art inclou prop de 1.400 obres corresponents a la segona meitat del segle XX fins a l’actualitat, la majoria en dipòsit. Bona part d’aquestes peces provenen de mostres d’art i la biennal d’art organitzades per la Diputació de Girona. A aquest fons, s’hi sumen altres conjunts d’interès: el fons Riera, dipòsit de la Generalitat de Catalunya; el fons Prudenci Bertrana, dipòsit de la Generalitat de Catalunya a Girona; el fons de Jaume Faixó; i el fons de la Fundació Colomer.

Un altre conjunt destacat són els fons de gravats de l’editorial Polígrafa, en dipòsit del Ministeri de Cultura, amb un total de 244 gravats. Entre els autors més representatius hi destaquen per volum els de Joan Ponç i Joan Brossa, si bé també se’n troben d’altres autors com Baselitz, Alechinsky, Appelo, Croneille, Lam o Christo, representants dels corrents artístics europeus de la segona meitat del segle XX.

El 2011, es va incorporar el Fons d’Art del Diari Avui, adquirit per la Generalitat i dipositat al Museu d’Art. Inclou 597 obres d’artistes destacats del segle XX, com Tàpies, Miró, Alfaro, Bartolozzi o Guinovart, entre altres noms clau de l’art català contemporani.