Als Museum für moderne und zeitgenössische Kunst mit einer umfangreichen Sammlung von Werken österreichischer und internationaler Künstler/innen vom 19. Jahrhundert bis zur Gegenwart aus den unterschiedlichsten Medien widmet sich die Neue Galerie Graz der Forschung zur jüngeren Kunstgeschichte ab dem 19. Jahrhundert, mit einem gesonderten Schwerpunkt in der Kunst des 20. Jahrhunderts und zahlreichen Anknüpfungspunkten bis in die Gegenwart.

Das Museum ging 1941 aus der Teilung der Landesbildergalerie des Steiermärkischen Landesmuseums in eine Alte Galerie und eine Neue Galerie hervor, wobei letztere die Werkbestände der Landesbildergalerie aus der Entstehungszeit ab dem 19. Jahrhundert in ihre Sammlung übernahm. Ab den 1960er-Jahren hat sich die Neue Galerie Graz zu einem Zentrum für aktuelle Strömungen der zeitgenössischen bildenden Kunst entwickelt, wobei vor allem die Ausstellungsreihen der Internationalen Malerwochen in der Steiermark (1966–1992) und der Trigon-Biennalen (1963–1992) mit ihrem Fokus auf die Kunstentwicklung in Österreich und seinen unmittelbaren Nachbarländern die programmatische Ausrichtung und den Aufbau der Sammlung bestimmt haben. Ab den 1990er-Jahren erfolgte eine Internationalisierung hinsichtlich der Ausstellungs- und Sammlungstätigkeit mit einem Fokus auf die Gegenwartskunst in Europa und den USA.

Der Sammlungsbestand umfasst einen Querschnitt künstlerischer Strömungen der letzten 200 Jahre wie u. a. Biedermeier, Realismus, Jugendstil, (regionale) Formen der klassischen Moderne, Positionen österreichischer und internationaler Malerei nach 1945, Wiener Aktionismus, Medien- und Konzeptkunst u. v. m., welche in unterschiedlichen Medien wie Malerei, Grafik, Plakatkunst, Plastik, Fotografie und Video mit einem Gesamtumfang von etwas mehr als 60.000 Einzelstücken vertreten sind. 2008 wurde die Sammlung mit dem BRUSEUM um einen Schwerpunkt zum Schaffen von Günter Brus erweitert.

Ausstellungen präsentieren zentrale Künstlerpositionen sowie Themen der Kunstgeschichte, wobei die vertiefte Auseinandersetzung mit der eigenen Sammlung und folglich mit der Geschichte des Museums in seinem veränderlichen soziopolitischen Umfeld den Blick über die Kunst hinaus erweitert und das Museum als Dialogplattform erschließt, wo nicht nur Fragen der Kunst und Kunstgeschichte, sondern eine Vielzahl von Themen von allgemeinem Interesse erörtert werden.

2011 erfolgte die Übersiedelung des Museums in das Joanneumsviertel, wo sich die Neue Galerie Graz in einem großzügig bemessenen und nach modernsten Ansprüchen adaptierten Museumsgebäude mit einer Ausstellungsfläche von über 2.000 Quadratmetern präsentiert.