«Моя идея была с самых юных лет наживать для того, чтобы нажитое от общества вернулось бы обществу в каких-либо полезных учреждениях», — писал П. М. Третьяков. Он хотел создать публичный музей национального искусства, дающий «полную картину нашей живописи». Третьяков не только собирал произведения, важные для истории русского искусства, но, заказывая картины, морально и материально поддерживал художников, чтобы они не зависели от вкусов рынка. «Он вынес на своих плечах вопрос существования целой русской школы живописи», — писал И. Е. Репин.

Современное Третьякову искусство было представлено в собрании прежде всего передвижниками, но в 60-х гг., когда Товарищества передвижных художественных выставок ещё не было, он покупал картины официальной академической школы, с конца 80-х гг. — произведения М. В. Нестерова, К. А. Коровина, В. А. Серова и др. Тогда же Третьяков начал собирать графику, в 90-х гг. — иконы.

В 1872 г. к дому Третьякова была сделана первая пристройка специально для музея; в 1881 г. он открылся для посетителей. Вход был бесплатным, полотна разрешалось копировать. В одном зале соседствовали картины разных эпох, иногда они висели в пять-шесть рядов: коллекционер никогда не держал произведения в запасниках. Работы художников не делились на главные и

второстепенные, каждая считалась уникальной. Третьяков знал в галерее всё вплоть до последнего гвоздя, которым холст прибивался к подрамнику. Он сам покрывал картины лаком и выполнял первые реставрации.

Третьяков скончался в 1898 г. В завещании он просил ничего в экспозиции не менять. После его смерти музеем управлял Совет Третьяковской галереи, избиравшийся Городской думой. Совет решил приобретать произведения как старого, как и нового искусства, но размешал вновь поступавшие работы отдельно от основного собрания — в залах, которые специально отстраивались в бывшем жилом доме Третьякова. Во время реконструкции 1900—1905 гг. музейные здания обрели новые фасады, выполненные по проекту В. М. Васнецова. Главный фасад с рельефным изображением Георгия Победоносца стал символом музея.

В 1913 г. Совет галереи возглавил художник и искусствовед Игорь Эммануилович Грабарь. Он задумал превратить галерею в музей современного типа. Объединив старое третьяковское и новое собрания, Грабарь разместил картины каждого художника в одном зале или на одной стене, расположив художественный материал в хронологическом порядке. Было составлено первое научное описание собрания — каталог галереи, изданный в 1917 г., создана постоянная реставрационная мастерская.

Вскоре после Октября 1917 г. музей был национализирован и получил название Государственная Третьяковская галерея. Первым её директором стал И. Э. Грабарь. Это была эпоха присвоения государством частных коллекций, особняков, усадеб и дворцов; огромное количество произведений искусства распределялось между музеями. В 1918 г. был основан Национальный музейный фонд— главный источник пополнения галереи. Многие владельцы художественных ценностей, считая Третьяковскую галерею единственным надёжным местом в годы революции и Гражданской войны, временно размещали там свои коллекции. Вскоре они были объявлены государственной собственностью. Так в галерее оказались частные собрания Е. В. Борисовой-Мусатовой, М. П. Рябушинского, В. О. Гиршмана и др.

Во второй половине 20-х гг. к Третьяковской галерее присоединили коллекции нескольких музеев, в том числе Цветковской галереи (в основном графика), Музея иконописи и живописи имени И. С. Остроухова, собрание русской живописи из Румянцевского музея (где, в частности, находилась картина А. А. Иванова «Явление Христа народу»). В 1925 г. собрание западноевропейской живописи С. М. Третьякова было передано в Музей изящных искусств (ныне Музей изобразительных искусств имени А. С. Пушкина). Такие шедевры иконописи, как Владимирская икона Божьей Матери и «Троица» Андрея Рублёва, поступили из Успенского собора Московского Кремля. Продолжались и закупки, в основном приобретались произведения советского искусства.

Увеличивавшиеся коллекции требовали постоянного расширения галереи. В 1929 г. к музею присоединили бывший дом Соколикова, расположенный рядом с галереей, а в 1935— 1936 гг. по проекту А. В. Щусева возвели новый корпус в правой части музейного комплекса. В 1986 г. для филиала музея было передано здание Государственной картинной галереи на Крымском валу. С 1982 по 1996 г. шла последняя крупная реконструкция: возвели основной запасник музея, где расположились реставрационные мастерские, инженерный корпус, а также детская студия, лекционные и выставочные залы. Предполагается продолжить строительство музейного комплекса до Обводного канала и вдоль Малого Толмачёвского переулка. Тогда «квартал искусств» будет завершён.

Сейчас в собрании галереи более ста тысяч произведений. Оно включает разделы древнерусского искусства, русской живописи XVIII в., первой половины XIX в., второй половины XIX в. и рубежа XIX—XX вв., русской графики XVIII — начала XX в., русской скульптуры и крупнейший раздел советской живописи, графики и скульптуры.