Die Gemäldegalerie mit Werken der europäischen Malerei vom 15. bis Anfang des 20. Jhs. ist die Abteilung mit den ältesten Wurzeln im Museum Kunstpalast. Sie gründen in der legendären Gemäldegalerie des Kurfürsten Johann Wilhelm von der Pfalz Ende des 17. Jhs.

Johann Wilhelm von der Pfalz (1658-1716) und Anna Maria Luisa de’ Medici (1667-1743) trugen eine der bedeutendsten Kunstsammlungen Europas mit Meisterwerken der Renaissance und des Barock zusammen. Für diese Gemäldegalerie wurde ein eigener Galeriebau am Düsseldorfer Stadtschloss errichtet, der früheste Museumsbau in Europa. 1805 verlor Düsseldorf den Bilderschatz durch Erbschaft an die Wittelsbacher, heute Teil der Alten Pinakothek in München. Zu den 50 in Düsseldorf verbliebenen Werken gehören zwei Hauptwerke der Sammlung von Peter Paul Rubens und das zurückerworbene „Reiterbildnis des Kurfürsten“ von Jan Frans van Douven. Als Düsseldorf Hauptsitz der Preußischen Provinz wurde, sollte mit der 1819 eröffneten Königl.-Preuß. Kunstakademie ein „Zentralmuseum“ aus öffentlichen und privaten Sammlungen entstehen. Neben Ankäufen Alter Meister kamen Werke der Professoren und ihrer Schüler, z.B. von J. W. Schirmer, J. Rollmann und E. Dücker, sowie 45 Werke der kurfürstlichen Sammlung aus dem Jagdschloss Bensberg hinzu.

Um den Verlust der kurfürstlichen Gemäldegalerie auszugleichen, gründeten Düsseldorfer Bürger 1846 den „Verein zur Errichtung einer Gemäldegalerie zu Düsseldorf“. Dieser erwarb zeitgenössische Kunst, d.h. Gemälde der Düsseldorfer Malerschule. 1870, nach der endgültigen Verzichtserklärung Preußens gegenüber Bayern auf Rückführung der kurfürstlichen Gemäldegalerie nach Düsseldorf überließ die Preußische Regierung leihweise hochwertige Gemälde des 15.-17. Jhs. aus der Berliner Nationalgalerie der Düsseldorfer Gemäldegalerie. 2011 erhielt man noch eine Dauerleihgabe.

Als es 1913 auf Initiative des Galerievereins zur Gründung der Städtischen Kunstsammlungen kam, kaufte der neue Museumsverein für die Gemäldegalerie nun Werke der europäischen Kunstzentren Berlin, Dresden, München oder Paris.

Die 625 Dauerleihgaben der Akademiesammlung legten in der Gemäldegalerie ab 1932 einen weiteren Schwerpunkt auf italienische, niederländische und flämische Kunst des 15.-18. Jhs. Die neu eingerichtete „Galerie des Barock“ mit Werken von Rubens bis Zurbaran, heute „Rubensgalerie“, wurde durch weitere Schenkungen und Erwerbungen u. a. aus der Slg. August Schubert (1935) bereichert.

Die Gemäldegalerie musste in den letzten 100 Jahren auch Verluste hinnehmen: 1937 wurden 899 Objekte, auch Werke der Gemäldegalerie, von den Nazis beschlagnahmt. Im Zuge kriegsbedingter Auslagerung wurde der Bestand durch Kriegsbeute und später durch Diebstahl dezimiert. Vielfach tauschte oder verschenkte die Stadt ihre Gemälde oder verpasste manche Chance, bedeutende Dauerleihgaben wie die Sammlung Bentinck-Thyssen (Dauerleihgabe 1974-1984) zu erwerben. Auch die während der Nazizeit in den Niederlanden und Frankreich erworbenen ca. 180 Gemälde wurden 1946 gesamt an die jeweiligen Regierungen restituiert. Zur Provenienzforschung.

Von Beginn an waren die Wechselausstellungen der Gemäldegalerie am eigenen Bestand orientiert (Literaturliste). Bis heute dienen sie vorrangig dessen Erforschung und Vermittlung. Eine der erfolgreichsten Ausstellungen des Kunstmuseums, „Die Düsseldorfer Malerschule“ von 1979, war die Summe intensiver Recherchen am Bestand und zog wichtige Ankäufe von Hauptwerken der Düsseldorfer Malerschule nach sich. Ab den 1970er Jahren wurden monographische und thematische Ausstellungen gezeigt (A. und O. Achenbach, A. Böcklin, A. Kauffmann, L. Knaus, C. F. Lessing; Hudson and the Rhine). Um die Dekorationsmaler am Hofe des Kurfürsten und die Sammlung der Ölskizzen wieder ans Licht zu rücken, widmete man sich auch der venezianisch-norditalienischen Malerei des 18. Jhs. (Bellotto, Guardi, Pellegrini).