Собрание Балахнинского музейного историко-художественного комплекса располагает коллекцией изобразительного искусства XX в., которая включает произведения живописи и декоративно - прикладного творчества. Коллекция начала формироваться еще во время создания музея, первая запись занесена в первую Книгу Поступлений, относящаяся к 1948 г.

В настоящее время в коллекции насчитывает около 300 предметов. Хронологически коллекция охватывает четыре столетия – от начала XVIII века до наших дней.

Живопись начала XX в., созданная с 1900-х годов по пейзажной живописи, представлена в музейном собрании яркими художественными персоналиями – Н.А. Розановым и Мухоркиным. Прежде всего, их работы – это виды мест, связанных с творчеством художников, жанровые и батальные сцены.

Наиболее ценная в историческом отношении часть - произведения балахнинского художника Николая Александровича Розанова, запись о которых встречается еще в первой книге поступлений.

Портретная галерея "социалистического реализма" представлена видными политическими деятелями – В.И. Лениным и И.В. Сталиным, наряду с панорамами зданий советской эпохи и индустриальным пейзажем.

Современное искусство конца XX – начала XXI века представляют художники М. Салмов, В.П. Новикова, Р.Ф. Куликов, А.Д. Терентьев, П.И. Ильин, Д.Н. Никитин, А.А. Дурынин, А.Л. Тиховодов, Н.В.Коротков, П.А. Корягин, и т.д.

Музей обладает немногочисленной, но уникальной коллекцией, единственной в своем роде, - деревянной храмовой скульптуры XVIII в., созданной и собранной в здешних местах.

В отделе коллекции «Декоративно-прикладное творчество» находятся предметы, которые относятся к различным направлениям прикладного творчества. В 1990-х гг. были приобретены изделия декоративной посуды с хохломской росписью, более 50 единиц хранения работы Н.В. Цапенко, Е.Н. Доспаловой, И.А. Фроловой.

В настоящее время составлено 183 карточки научного описания II ступени, что составляет более 60 % от всей коллекции.  Научное описание картин проводились: научным сотрудником И.Г. Захаровой (2003 год), старшим научным сотрудником Е.Е Латышевой (2010-2013 гг.), научным сотрудником С.С. Новиковой (с 2014 г.)

После прохождения научного описания и оцифровки предметы данной коллекции заносятся в автоматизированную систему «Музей-3» (занесено более 40% от всей коллекции) и инвентарную книгу музея.

В ходе научного описания коллекции не было выявлено расхождений и несоответствий по основным Книгам Поступлений.