Consciente qu’il convient de donner sa place à l’école impressionniste, la Ville du Havre achète très tôt des œuvres à Pissarro (L'Anse des Pilotes, Le Havre, matin, soleil, marée montante et L'Anse des Pilotes et le brise-lames est, Le Havre, après-midi, temps ensoleillé en 1903) et à Claude Monet (Les Falaises de Varengeville, Le Parlement de Londres et Les Nymphéas en 1911).
La collection du musée est ponctuellement enrichie par des acquisitions qui complètent le fonds déjà constitué, soit avec des pièces du XIXe siècle (Monet, Fécamp bords de mer, Courbet, La Vague), soit en l’ouvrant au XXe siècle (Léger, Hélion, Villon, Dubuffet…) et notamment à la photographie contemporaine.

Le Cercle de l’art moderne s’est constitué au Havre en 1906, sous l’impulsion, notamment, des peintres Braque, Dufy et Othon Friesz dans le but de faire connaître à un large public les tendances nouvelles, dites « modernes », en peinture, sculpture, mais aussi dans le domaine de l’architecture, de la musique, de la poésie et des arts décoratifs.

Le président du Cercle, M. Choupay, architecte en chef de la ville du Havre, secondé par un secrétaire général, M. Georges Jean-Aubry, et entouré de peintres, mais aussi d’une équipe de négociants havrais, parmi lesquels MM. Marande, Senn, Dussueil, Luthy, van der Velde, tous cofondateurs tenaient à « faciliter les manifestations d’un art personnel, en organisant des réunions hebdomadaires, des expositions d’art, des concerts de musique de chambre et des conférences de vulgarisation artistique. »
  Le Cercle de l’art moderne a rassemblé en quatre expositions, de 1906 à 1909, quelque 272 œuvres d’artistes qui seront reconnus par la postérité. Toutes les tendances de la modernité en ce début du siècle sont visibles au Havre parmi lesquelles, outre celles des trois Havrais déjà mentionnés, des œuvres impressionnistes (Monet, Renoir, Sisley, Guillaumin), néo-impressionnistes (Cross, Signac et Luce), de peintres nabis (Bonnard, Maurice Denis, Sérusier, Vallotton et Vuillard), mais aussi des artistes fauves du Salon d’Automne de 1905 (Camoin, Derain, Manguin, Marquet, Matisse, Puy et Vlaminck).

En 1900, Louis Boudin, conformément aux volontés de son frère Eugène qui s’éteint à Deauville en 1898, donne à la Ville du Havre le fonds d’atelier de ce dernier. L’artiste contribue ainsi à l’enrichissement des collections avec 240 esquisses peintes sur toile, carton, panneau de bois.
Ces œuvres d’Eugène Boudin sont des témoignages irremplaçables sur le travail en plein air quotidien du peintre.
La collection du musée d’art moderne André Malraux offre au public l’occasion inégalée de connaître l’art d’Eugène Boudin. Hors des habitudes d’atelier, de la préoccupation du fini, le peintre montre comment, à l’aide de la seule couleur, il se rend maître des nuances et des éléments dont, dès ses débuts, il sent qu’il lui faudra relever le défi.

Dès 1929, Charles-Auguste Marande fait connaître sa volonté de léguer à la Ville du Havre sa collection. C’est ainsi que de nouvelles pièces impressionnistes (Renoir, Monet, Pissarro), mais surtout des œuvres fauves (Marquet, van Dongen, Camoin) font leur entrée en 1936 au musée, soit 63 peintures, 25 dessins et 1 sculpture.
Ce legs a constitué le cœur de la collection impressionniste et fauve du musée, avant l’arrivée de la donation Senn-Foulds.
Attentif à l’actualité artistique, Marande constitue une très belle collection où s’affirme son goût pour la peinture de paysage, le portrait et la scène d’intérieur.

En 1963, la veuve de Raoul Dufy lègue à la Ville du Havre, dont est originaire l’artiste, un ensemble de 70 œuvres de son mari, soit 30 peintures, 30 dessins, 5 aquarelles (dont le choix est effectué par le conservateur des musées du Havre, Reynold Arnould) ainsi que 3 céramiques, 1 tapisserie et 1 buste de Valerisce représentant Dufy.
Cette collection est représentative de toute la carrière de l’artiste : premiers essais impressionnistes, période fauve, regards vers Cézanne puis vers le cubisme, et enfin l’affirmation d’un style personnel, en marge des courants picturaux.
Ce legs témoigne de la diversité de l’art de Dufy : peinture, dessin, tapisserie, céramique.

Enfin, en 2004, le musée se voit très généreusement offrir, par donation d’Hélène Senn-Foulds, l’extraordinaire collection de son grand-père, Olivier Senn natif du Havre.
Sa fine connaissance du milieu artistique lui a permis d’acquérir des œuvres majeures, parmi lesquelles des Courbet, Delacroix, Corot, mais surtout des impressionnistes tels que Renoir, Sisley, Monet, Pissarro, Guillaumin, Degas, des postimpressionnistes tel que Cross, des nabis comme Sérusier, Vallotton, Bonnard et Vuillard, des Fauves comme Derain, Marquet et Matisse…
Au total, ce sont 71 peintures, 130 œuvres graphiques et 5 sculptures qui ont été données par Hélène Senn-Foulds, faisant désormais du musée d’art moderne André Malraux l’un des plus riches musées français en collection autour de l’impressionnisme.

Le 8 juillet 2009, Hélène Senn-Foulds donne la collection de son père, Edouard Senn.
67 nouvelles œuvres entrent ainsi au musée : 42 peintures, 15 dessins, 5 gravures  et 5 sculptures.
Fils d’Olivier Senn, Edouard Senn (Le Havre 1901- Sallanches 1992) s’est, comme lui, passionné pour l’art de son temps. Installé à Paris à partir de 1940,  il commence sa propre collection, s’intéressant à des artistes de l’entre-deux-guerres comme Charles Lacoste, André Dunoyer de Segonzac, ou Yvan  Pougny. Mais sa préférence va vers des œuvres des années 1950 - 1980, comme celles du Hongrois Endre Rozsda, Pierre Lesieur, Roger Muhl, ou de Nicolas de Staël. Sa collection comprend en outre une aquarelle de de la période bleue de Pablo Picasso.

Un an plus tard, Pierre-Maurice Mathey, petit-fils par alliance d’Olivier Senn, souhaitant rendre hommage au grand-père de son épouse, donne avec réserve d’usufruit les dix-sept œuvres qu’il a lui-même héritées de sa femme.
Après la levée de l’usufruit en 2014, les dix peintures (Pissarro, Boudin, Marquet…) et les sept dessins (Degas, Guillaumin…) ainsi acquis viennent compléter le fonds Olivier Senn.

La Reconstruction du Havre à partir de 1947 s’est accompagnée de campagnes photographiques qui se sont poursuivies bien après la renaissance de la ville. Menées par des artistes le plus souvent étrangers au Havre (Lucien Hervé en 1956, Gabriele Basilico…), elles ont permis à l’extérieur de promouvoir et de diffuser l’image d’une belle ville moderne, et aux habitants de s’approprier leur nouvelle cité.
Le MuMa a accompagné cette histoire, suscitant des campagnes photo de manière volontariste, au moment même où le centre reconstruit par Auguste Perret était classé par l’Unesco au Patrimoine mondial de l’Humanité (2005).
Parallèlement, s’inspirant du Musée imaginaire d’André Malraux, le MuMa enrichit son fonds de photographies interrogeant la notion de paysage en lien direct avec ses collections de peintures (Thibaut Cuisset, Véronique Ellena, Stéphane Couturier…).