Els darrers espais del Museu d’Art estan dedicats als moviments artístics de principis del segle XX a Catalunya, sintetitzats en un conjunt d’obres adscritres al Modernisme i el Noucentisme, de diverses procedències. El Modernisme, nascut en les últimes dècades del segle XIX, i el Noucentisme, ja consolidat entorn el 1906, foren fruit de la voluntat, present en aquells anys, de modernitzar Catalunya en un sentit ampli, tant des del punt de vista cultural com polític.
El Modernisme aplegà bona part de l’estètica simbolista i romàntica, i com a moviment idealista, proposava una renovació estètica cap a la modernitat, recreant la natura i no pas copiant-la, i re-elaborant la història, enlloc de només reproduir-la. Un dels seus màxims exponents fou Santiago Rusiñol, del que es poden admirar els olis Entrada al cementiri de Sóller a la nit i Girona. Rusiñol efectuà diverses estades en terres gironines i a la seva capital, sempre en contacte amb artistes i creadors actius en l’època.
El Noucentisme nasqué com a oposició a aquest art modernista, poc sistematitzat. Fou un moviment cultural d’abast polític abans que un estil artístic, una voluntat paral·lela a l’intent de construcció d’un nou país. La recuperació del classicisme i dels valors culturals del mediterranisme, en són els trets més definitoris. A Girona, un focus noucentista prengué cos entorn de l’entitat Athenea (1913-1917), centre d’activitats artístiques i culturals. D’aquest període són les obres de Mela Mutermilch L’Onyar a Girona; de l’escriptor i pintor Prudenci Bertrana Nit de lluna a Girona; de Josep Aguilera Escalinata de Sant Martí, i la cèlebre escultura Cap de dona de Fidel Aguilar.
Si bé la museografia del Museu arriba fins la dècada de 1930, el fons d’art que custodia aplega en col·lecció prop de 1.400 obres que corresponen a la segona meitat del segle XX fins l’actualitat, la majoria en dipòsit.
Un bona part d’aquestes obres són procedents de les mostres d’art i la biennal d’art organitzades per la Diputació de Girona. A aquests fons s’hi sumen altres conjunts d’interès: 33 obres del fons Riera, dipòsit de la Generalitat de Catalunya; el fons Prudència Bertrana, dipòsit de la Diputació de Girona; el fons de Jaume Faixó o els fons procedents de la Fundació Colomer, amb prop de 350 obres de l’artista.
Un altre conjunt destacat són els fons de gravats de l’editorial Polígrafa, en dipòsit del Ministeri de Cultura. Un total de 244 gravats d’entre els quals destaquen per volum els de Joan Ponç i els de Joan Brossa, si bé també se’n troben d’altres autors com Baselitz, Alechinsky, Appelo, Corneille, Lam o Christo, representants dels corrents artístics europeus de la segona meitat del segle XX.
El 2011 s’hi va sumar el fons d’art del Diari Avui, adquirit per la Generalitat de Catalunya i dipositat al Museu d’Art de Girona. Un total de 597 obres d’artistes com Tàpies, Miró, Alfaro, Bartolozzi o Guinovart entre altres noms destacats de l’art català del segle XX.