A origem da coleção de pintura do Museu Nacional Soares dos Reis remonta a 1833, com a criação do primeiro museu público de arte estabelecido em Portugal, o Museu Portuense. Hoje, a coleção conta com cerca de 2500 objetos e abrange um arco temporal delimitado pelos séculos XVI e XX. O conjunto mais emblemático da coleção é dedicado aos pintores românticos, naturalistas e realistas (séculos XIX e XX) e inclui nomes como Silva Porto, Marques de Oliveira, Artur Loureiro, Sousa Pinto, Henrique Pousão, Aurélia de Souza e António Carneiro.
Uma das razões que assistiu à criação do Museu Portuense foi a necessidade de recolher obras provenientes de conventos e igrejas abandonados. Em 1836, com a criação das Academias de Belas Artes de Lisboa e do Porto, a Academia Portuense foi instalada no edifício onde se encontrava o espólio do Museu: o Convento de Santo António da Cidade (a atual Biblioteca Pública Municipal do Porto). Esta situação manteve-se durante quase um século, tempo ao longo do qual o museu serviu a Academia e nele foram sendo integradas algumas obras de professores e alunos, conforme o que estava estabelecido nos respetivos estatutos: as provas de concursos académicos, as remessas de pensionistas e ainda as ofertas de variada proveniência. Esta contingência histórica conferiu à coleção uma marca distintiva: a predominância da produção dos artistas portugueses, principalmente portuenses, dos séculos XIX e XX. As doações e legados ao Museu e as políticas de aquisições definidas desde então concorreram para o alargamento da coleção nesse mesmo sentido. Entre 1932 e 1950, sob a direção de Vasco Valente, a coleção inicia uma nova fase marcada pela partilha de espólios com a Escola de Belas Artes do Porto e pela integração das coleções do Museu Municipal do Porto em regime de depósito, em 1937. A junção dos espólios conferiu maior diversidade e qualidade à coleção, alargando o âmbito geográfico e cronológico de representação. O núcleo principal da coleção de pintura do Museu Municipal do Porto fora formado com a aquisição, em 1850, pela Câmara Municipal do Porto, da coleção de João Allen (1781-1848) constituída por 599 pinturas de artistas nacionais e estrangeiros, do século XVI aos primeiros anos do século XIX. Na coleção municipal destaca-se ainda o conjunto de 113 obras legadas por Júlio Osório, em 1911 e 21 obras da autoria de Silva Porto doadas por Honório de Lima, em 1941. Entre 1950 e 1960, sob a direção do escultor e professor Salvador Barata Feyo, o MNSR iniciou um processo de atualização da coleção, alterando o paradigma da política de aquisições da instituição ao investir na aquisição de obras de artistas contemporâneos. Este impulso foi retomado em 1975 com a instalação no MNSR do Centro de Arte Contemporânea — a semente do que viria a ser o Museu de Arte Contemporânea de Serralves. Durante os seis anos em que a pioneira atividade do Centro se desenvolve, entraram no acervo do Museu perto de uma centena de obras representativas das múltiplas experiências artísticas então a acontecer como a neo-figuração, o neo-abstracionismo ou a arte pop. Nas duas últimas décadas, o Museu tem continuado a adquirir pontualmente obras com o propósito de reforçar o discurso da sua exposição permanente e também a absorver um grande número de doações. São estes últimos impulsos que enriqueceram a coleção com uma representação notável de pintura do século XX em que se cruzam as produções finais dos movimentos do século anterior e as obras de vanguarda do Modernismo português, mas também as múltiplas experiências artísticas dos anos 60 a 80. Aí se distinguem autores como Eduardo Viana, Amadeo de Souza-Cardoso, Armando de Basto, Dordio Gomes, José Tagarro, Diogo de Macedo, Júlio Resende, Ângelo de Sousa e Álvaro Lapa entre muitos outros.