A Coleção Victor Meirelles conta com pinturas a óleo, aquarelas e desenhos de várias fases de Victor Meirelles, além de obras de outros artistas relacionados à trajetória de Victor Meirelles, resultados de cessões, doações e aquisições. Esta coleção inclui panoramas de Florianópolis, realizados pelo artista ainda adolescente, diversas obras realizadas na Europa, estudos para/de importantes pinturas, além de outras obras que marcaram momentos importantes de sua trajetória, como "A Morta", s/d, e "Degolação de São João Batista",1855. A coleção conta, também, com obras de alunos e professores de Victor Meirelles.

A Coleção XX e XXI é composta por trabalhos de artistas que possuem relevância e que contextualizam movimentos e/ou períodos da história da arte brasileira e estrangeira, entre pinturas, desenhos, gravuras, videoarte, fotografias, etc., todos doados ao Museu Victor Meirelles.