Հայաստանի ազգային պատկերասրահը ծնունդ է առել 1921 թվականին` Խորհրդային Հայաստանի կառավարության որոշմամբ, որպես Պետական թանգարանի հինգ բաժիններից մեկը` արվեստի բաժինը: Այդ ժամանակ թանգարանի տնօրեն է նշանակվում Մարտիրոս Սարյանը։ Պետական թանգարանը գտնվում էր Աստաֆյան (Աբովյան) փողոցում, արական գիմնազիայի համար նախատեսված շենքում։ Թանգարանի շենքում գործում էին նաև հանրային գրադարանը և համերգասրահը: Բացի այդ, այստեղ ապաստան էին գտել Արևմտյան Հայաստանից գաղթած որբ երեխաները, և դա էր պատճառը, որ առաջին չորս տարիներին թանգարանը չուներ ցուցադրատարածքներ:

1991-ին Հայաստանի գեղարվեստական խոշորագույն օջախը վերանվանվեց Հայաստանի ազգային պատկերասրահ:

ՀՀ մշակույթի նախարարությունը հաստատեց ՀԱՊ նոր կանոնադրությունը: Նախկին հայ հին և միջնադարյան, նոր և նորագույն բաժինների միավորմամբ, ստեղծվեց հայ գեղանկարի մեկ միացյալ բաժին: Գումարվեցին նաև արտասահմանյան և ռուս գեղանկարի բաժինները` դառնալով արտասահմանյան գեղանկարի բաժին: 2002թ-ին ՀՀ մշակույթի նախարարությունը արձակեց «Հայաստանի ազգային պատկերասրահ» պետական հիմնարկը վերակազմավորման ձևով պետական ոչ առևտրային կազմակերպություն հիմնելու մասին» հրամանը: