Сахалинский областной художественный музей был основан в 1983 году. В феврале 1987 года молодой музей открыл свою первую экспозицию. Она занимала площадь почти в 100 квадратных метров и представляла около трех десятков картин.
В 1988 году музей въехал в новое помещение по адресу улица Ленина, дом 137. В 1999 году здание музея было объявлено памятником истории и культуры регионального значения.

