Vanaf de eerste opdrachten in de eerste helft van de zeventiende eeuw aan enkele grote kunstenaars zoals Antoon Van Dyck door Gio Francesco Brignole, zetten ook zijn opvolgers, te beginnen met zijn vrouw Maria Durazzo, dit beleid voort door een aanzienlijke uitbreiding van de rijke kunstcollecties in het Palazzo Rosso in Genua, mede dankzij ontvangen erfenissen.
Tegenwoordig wordt de kunstgalerij gekenmerkt door zowel Vlaamse portretten als schilderijen van Guido Reni, Guercino, Mattia Preti, Bernardo Strozzi, evenals werken uit de Venetiaanse kring uit de zestiende eeuw, waaronder de werken van Palma il Vecchio en Veronese herinnerenswaardig zijn.
Tussen 1953 en 1961 werden belangrijke restauraties uitgevoerd, waardoor de expositieruimtes meer dan verdubbeld werden door een andere indeling van de galerij, waarbij ook werken die niet tot de historische kern behoorden werden opgenomen, zoals de keramiekcollectie en de numismatische collectie die elders waren ondergebracht.
Ook de textielcollectie had een andere herkomst, waarvoor een depot werd ingericht. Daarnaast werden op de entresol tussen de eerste en tweede bel-etage het kabinet met tekeningen en prenten, de topografische collectie en de cartografische collectie ondergebracht. Na 1992 werd een nieuwe ordening doorgevoerd, waarbij de nadruk lag op het herstel en de tentoonstelling van alle werken die behoorden tot de collectie Brignole-Sale, die voorheen gedeeltelijk waren verplaatst naar Palazzo Bianco en gedeeltelijk in depot stonden.
“Voor de oprichting van een openbare galerij”: met deze woorden toont het testament uit 1884 de intentie van de hertogin van Galliera om het paleis in te zetten als een publieke ruimte, met het vooruitzicht om de reeds aanwezige kunstwerken uit te breiden en zo de eerste kern van het stads museum te vormen.
Vanaf 1887 werd het verrijkt met talrijke privécollecties en de gemeente zelf voerde een doordacht aankoopbeleid. De huidige indeling van de zalen en de transformatie tot een pinacotheek zijn het resultaat van de overdracht van sculpturen en muurschilderingen naar andere museale locaties en de herordening na de wederopbouw van het paleis na de oorlog; de restauratie van het paleis en de herordening van de collecties werden besloten door een commissie bestaande uit Orlando Grosso, Carla Mazzarello, wethouder voor Beeldende Kunsten van de gemeente Genua, Caterina Marcenaro, directeur van Beeldende Kunsten van de gemeente, Mario Labì, architect, en Franco Albini, architect, wiens interventie wordt beschouwd als een van de meest significante werken van het Italiaanse rationalisme gericht op historisch herstel.
De inrichting van de collecties werd verzorgd door Carla Mazzarello. Het paleis werd in 1950 opengesteld voor het publiek. De pinacotheek biedt een overzicht van de Europese schilderkunst van de Zestiende tot achttiende eeuw, met een grote dominantie van Genuese, Vlaamse, Franse en Spaanse schilders.
Er worden schilderijen uit de zestiende eeuw geëxposeerd van Paolo Caliari, bekend als Veronese, Filippino Lippi, Giorgio Vasari, Luca Cambiaso en belangrijke documentatie van de Vlaamse en Nederlandse schilderkunst uit de zestiende tot achttiende eeuw, waaronder werken van Pieter Paul Rubens, Antoon Van Dyck en Gerard David. Onder de Franse en Spaanse kunstenaars uit de zeventiende en achttiende eeuw zijn Francisco de Zurbaran, Bartolomeo Esteban Murillo, Jose de Ribera en Simon Vouet.
