Собранию этой галереи могли позавидовать Третьяковка и Эрмитаж. В секции западноевропейского искусства были представлены: картина Вермеера «Читающая письмо» и картина Рубенса «Сыновья художника». В секции русского искусства – полотна Васнецова «Мальчик», «Чиновник», «Нищий», «Мальчик с бутылью», Бенуа «Венеция», картины Айвазовского «Разрушенный мол», «Ночь», «Море», Крамского «Академический рисунок», «Этюд головы», Коровина «Огни Парижа», «Осенний пейзаж», «Весна», Левитана «Река Истра», произведения Репина «Портрет Званцевой», Серова «Натурщица», этюд Иванова к картине «Явление Христа народу», этюды Сурикова к «Степану Разину». В собрании галереи имелись произведения сталинградских и других советских художников, скульптуры и изделия декоративно-прикладного искусства. Хранились там картины Малевича, Кандинского и творение голландского мастера XVII в. Лейресса «Жертвоприношение Венере», или «Свадебная сцена перед статуей Венеры», которая входила в число картин Императорского Эрмитажа, подаренных Александром II Московскому Румянцевскому музею к его открытию в 1862 г.
В 1941 г. областное книгоиздательство выпустило каталог «Сталинградская картинная галерея», составителем которого был искусствовед Вячеслав Фильберт. В каталоге было сказано, что в том году в залах галереи значилось 218 экспонатов, из них – девять скульптурных работ, три витрины декоративно-прикладного искусства, а полные фонды галереи насчитывали 331 произведение.
В конце 1930 – начале 1940‑х гг. Сталинградская картинная галерея являлась одной из самых крупных в Поволжье. Осенью 1941 г. галерея, как и другие музеи города, была закрыта. По решению властей произведения картинной галереи должны были в трёхдневный срок эвакуировать в село Иловатку Гмелинского района Сталинградской области. Далее произошло нечто загадочное.
Экспозиции других музеев без особых проблем вывезли из города, а произведения галереи отчего-то отправили в подвал драматического театра имени М. Горького. Предположительно занимался этим художник Николай Любимов, поскольку директор галереи Александр Ивлиев к тому времени ушёл на фронт.
В подвале театра произведения искусства оставались до начала штурма Сталинграда с воздуха 23 августа 1942 г. Здесь начинаются версии её судьбы.