Павлодарский областной художественный музей имени Нагимбека Нурмухаммедова сформировал уникальное собрание живописи, графики, скульптуры, декоративно-прикладного искусства. В фондах музея более 6500 экспонатов.
Условно коллекцию музея можно разделить на три части:
1) наибольшая и значительная часть произведений – искусство Казахстана;
2) не уступающее по своему качеству собрание работ художников из регионов России, Украины, Прибалтики и Закавказья;
3) часть, которая собирается со дня основания музея – коллекция произведений павлодарских художников
Наиболее значимый раздел нашей коллекции – работы художников Казахстана, подробно представляющие процесс становления и развития профессионального искусства Республики от его истоков (пейзажи Н.Г. Хлудова, написанные в начале ХХ века, творчество его учеников А.Бортникова, Н. Соловьёва, первого Народного художника КазССР А. Кастеева). В собрании музея также хорошо представлены произведения выдающихся мастеров, работавших в Казахстане с 1930-40-х годов (А. Черкасский, В. Эйферт, Л. Леонтьев, П. Зальцман, С. Калмыков и др.).
1960-70-е годы – время формирования в Казахстане сильной национальной школы. В это время были написаны картины А. Галимбаевой, К. Тельжанова, А. Степанова, С. Айтбаева, Г. Исмаиловой, Е.Сидоркина, Ж. Шарденова и других авторов. Интересны произведения художников, активно работавших в 1980-90-е годы (Е. Тулепбаев, К. Муллашев, А. Карпыков, Р. Хальфин и др.).
В коллекции музея собраны работы ведущих профессиональных художников Павлодара – М. Колмогорова, П. Лысенко, В. Мартынцева, А. Бибина, К. Баймулдина, А. Гулина, О. Шуранова, Г. Каржасова. А. Игембаева и других. Как правило, это подарки. Гордостью нашей коллекции являются картины В.П. Батурина (1863-1938), известного русского художника, жившего в Павлодаре с 1919 по 1929 г.
Произведения художников России, Украины, Прибалтики, Закавказья, находящиеся в фондах музея, дают возможность познакомиться с этапами развития художественной жизни и различными направлениями, поисками изобразительного искусства XХ века.В коллекции музея – работы выдающихся мастеров 1920-40-х годов П. Кузнецова, В.Лебедева, Р.Фалька, И. Грабаря, Ю. Васнецова, Г. Нисского, А. Кравченко.
Поступления из Дирекции художественных выставок Министерства культуры СССР, Союза художников СССР, Всесоюзного художественного производственного объединения имени Е. Вучетича позволяли музею формировать полноценную коллекцию искусства ХХ века.
Музей собрал произведения знаменитых «шестидесятников» Б. Неменского, Б. Малуева, М. Бирштейна, В Кучеровского, В. Вейсберга и др. По мере роста коллекции сформировался большой отдел живописи 1970-80-х годов, где представлены знаменитые имена: З. Церетели, И. Глазунов, А. Слепышев, Н. Нестерова, О. Булгакова, А. Ситников, художники союзных республик: Р.Абовян, Т. Тоидзе, А. Шовкуненко, И. Бокшай, Т. Яблонская, Я. Земитис, Л. Эндзелина и др.
Пополнение коллекции происходило также за счет закупок из мастерских художников и из собраний коллекционеров.
В 1990-х – 2020-х годах коллекция Павлодарского областного художественного музея имени Нагимбека Нурмухаммедова продолжает расширяться и развиваться, отражая современные процессы художественной жизни Казахстана.