La collection d'œuvres anciennes datant des XVI^e, XVII^e et XVIII^e siècles est regroupée selon une organisation thématique : peinture religieuse, portrait, nature morte, paysage...
La plupart des grandes écoles nationales (espagnole, hollandaise, italienne, française...) y sont représentées à travers les œuvres de Ribera, ter Brugghen, Vouet, Hubert Robert...

Les toiles de Géricault, Delacroix, Troyon, Millet, Courbet, Corot offrent un aperçu des grands mouvements artistiques du XIX^e siècle : romantisme, école de Barbizon, naturalisme... 
La Vieille Italienne de Géricault voisine avec le Portrait de Charles-André Langevin, exécuté en 1845 par Jean-François Millet.
Le Paysage à Champrosay de Delacroix offre l'un des rares exemples du genre pratiqué par l'artiste.
De Corot, le musée possède un portrait ainsi qu'une vue tardive de Dunkerque.
L'approche nouvelle des « paysages de mer » par Gustave Courbet trouve son plein épanouissement dans La Vague.

Le MuMa possède la plus importante collection d'œuvres d'Eugène Boudin réunies dans une institution publique. L'accrochage permet de restituer l'essentiel du travail de ce peintre qui fut, avec Jongkind, le premier maître de Claude Monet.
Sont présentées des œuvres de salon, comme Le Pardon de Sainte-Anne la Palud, des natures mortes ou des séries d'esquisses sur les vaches, la société en villégiature, les lavandières, le ciel. Autour d'Eugène Boudin, sont présents les grands rénovateurs de la peinture de paysage, prédécesseurs des impressionnistes : Constable, Jongkind, Lépine...

Depuis la donation Senn-Foulds, le MuMa fait partie des plus prestigieuses collections impressionnistes.
Les œuvres de Monet, Renoir, Pissarro, Sisley, Manet, Degas et Cross sont largement représentées, idéalement placées dans la lumière qui a vu naître le mouvement.

Au-delà de l'impressionnisme, les collections du musée offrent un riche panorama de la création artistique en France au tournant du XX^e siècle.
Les œuvres rassemblées par les amateurs havrais, membres ou proches du Cercle de l'Art Moderne, ponctuent avec pertinence l'histoire de l'art des dernières décennies du XIX^e siècle, à un moment où la libération de la couleur atteint son apogée.
Les nabis : Vallotton, Sérusier, Bonnard, Vuillard côtoient sur les cimaises les fauves : van Dongen, Marquet, Derain, ou Friesz.

Né au Havre en 1877, Raoul Dufy est, avec ses deux compatriotes Georges Braque et Othon Friesz, l'un des grands protagonistes de l'aventure fauve.
Les collections du MuMa, grâce au legs important de Madame Dufy en 1963, donnent un aperçu complet du travail de l'artiste, depuis les premières toiles peintes en Normandie sous l'influence de l'impressionnisme jusqu'aux œuvres de la maturité. Comme tous les fauves, la manière de Dufy évolue rapidement vers un style personnel, avec un vocabulaire souvent lié à l'élément maritime qui berça son enfance havraise : voiliers, sirènes, baigneuses, cargos animent ses tableaux qui laissent toujours la couleur s'exprimer avec volubilité.