Wraz z Muzeum Archeologii i Etnologii Muzeum Sztuki stanowi część muzeów miejskich w Modenie, które mieszczą się w Palazzo dei Musei, XVIII-wiecznym budynku, w którym mieści się także Galeria Estense, Biblioteka Uniwersytecka Estense, Miejska Historyczna Archiwum i Biblioteka Sztuki Poletti.

Muzeum miejskie w Modenie zostało założone w 1871 r., głównie dzięki prehistorycznym wykopaliskom przeprowadzonym w drugiej połowie XIX wieku i stanowiło część ewolucyjnej perspektywy, zgodnej z ideą postępu podtrzymywaną przez ówczesną pozytywistyczną ideologię. Obejmuje także kolekcje etnologiczne i artystyczne, dzięki oświeconej pracy pierwszego dyrektora Carlo Boni. W 1962 r. Muzeum Miejskie w Modenie zostało podzielone na dwie sekcje (Muzeum Archeologiczne i Etnologiczne oraz Muzeum Sztuki Średniowiecznej i Współczesnej), zachowując jednak niezaprzeczalną jedność planu wystawy, niedawno przebudowanego zgodnie z oryginalnym układem z XIX wieku.

Muzeum może się pochwalić ogromnymi i różnorodnymi zbiorami, których powstanie wynika głównie z wkładu miejskich arystokratycznych kolekcjonerów. Tkanina i zdobiony papier zostały podarowane przez hrabiego Luigi Alberto Gandiniego, ramiona markiza Paolo Coccapani Imperiale, instrumenty muzyczne hrabiego Luigi Francesco Valdrighi; markiz Giuseppe Campori jest odpowiedzialny za darowiznę dużej grupy obrazów i rzeźb oraz jego wnuka Matteo za galerię obrazów zakupioną w 1929 roku. Istnieje również wiele znaczących zabytków historycznych i artystycznych z miasta i okolicy: wyróżniające się wśród nich są fragmenty fresków usuniętych z katedry, Madonna di Piazza Antonio Begarelli i sprzęt naukowy, który kiedyś należał do Laboratorium Fizyki na uniwersytecie.

W 1994 r. na parterze Palazzo dei Musei otwarto galerię gipsową Giuseppe Graziosi Gipsoteca, w tym także brązy, obrazy, ryciny i litografie artysty Modenese, przekazane muzeum przez jego spadkobierców.

Zapis Carlo Sernicoli do Muzeum Sztuki
Carlo Sernicoli (1938-2007), słynna postać Modenese, przekazał Muzeum Sztuki cenny kolekcja niezwykle ważnych obrazów i srebra House of Este. Giovanni da Modena, Elisabetta Sirani, Guercino, nie wspominając o Ubaldo Oppi i Virgilio Guidi, to tylko niektóre z nazwisk artystów, których prace tworzą tę prestiżową kolekcję, utworzoną w ostatnich latach dzięki bliskim kontaktom ze światem uczonych i antyków. Nowy pokój został poświęcony zapisowi Sernicoli, utworzonemu w przestrzeniach dawnego szpitala Estense i jako miejsce wystawy wraz z przylegającą Salą Campori.