Die Alte Nationalgalerie gilt als umfangreiche Epochensammlung für die Kunst zwischen Französischer Revolution und Erstem Weltkrieg, zwischen Klassizismus und Sezessionen. Einzigartig ist die große Harmonie zwischen Sammlung und Gebäude des Museums: Das unter der Leitung von Heinrich Strack nach Plänen von August Stüler entworfene Gebäude wurde von 1867 bis 1876 errichtet und beherbergt heute eine der schönsten Sammlungen mit Kunst desselben Jahrhunderts. Der Rundgang durch das Haus bietet somit einen tiefen Einblick in die Kunst des 19. Jahrhunderts.

Adolph Menzels Gemälde, darunter so wichtige Werke wie das "Balkonzimmer" und das "Eisenwalzwerk", zeigen den unermüdlichen Beobachter, der wichtige Themen der preußischen Geschichte aufgriff und dabei mit erstaunlicher Fantasie und feinem Kolorismus aufwartet.

Unter den Skulpturen des 19. Jahrhunderts befinden sich so berühmte Werke wie die Prinzessinnengruppe von Johann Gottfried Schadow sowie Werke von Berthel Thorwaldsen, Antonio Canova, Ridolfo Schadow, Reinhold Begas, Adolf von Hildebrand sowie Constantin Meunier. Weitere Skulpturen der Schinkel-Zeit sind in der Friedrichswerderschen Kirche ausgestellt.

Reichhaltig und qualitätvoll ist auch der Bestand an impressionistischer Malerei. Meisterwerke von Edouard Manet, Claude Monet, Auguste Renoir, Edgar Degas, Paul Cézanne und Skulpturen von Auguste Rodin wurden frühzeitig erworben.

Die Malerei der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts ist mit Werken von Hans Thoma, Anselm Feuerbach, Arnold Böcklin, Hans von Marées, Wilhelm Leibl und Wilhelm Trübner reichhaltig vertreten. Darüber hinaus präsentiert die Nationalgalerie ihren großen Bestand an Gemälden von Max Liebermann.

Die Kunst der Goethezeit ist mit Landschaften Jakob Philipp Hackerts, mit Porträts von Anton Graff und seinen Zeitgenossen und mit Werken der in Rom tätigen Nazarener vertreten: Peter Cornelius, Friedrich Overbeck, Wilhelm Schadow und Philipp Veit schufen mit den Fresken zur Josephslegende ein bedeutendes Auftragswerk für die Casa Bartholdy in Rom.

Zwei Säle im Obergeschoss der Nationalgalerie bieten Platz für Preziosen der Romantik: Gemälde von Caspar David Friedrich aus allen Schaffensphasen veranschaulichen die Entwicklung des Hauptmeisters der deutschen Romantik. Die programmatischen Architekturvisionen Karl Friedrich Schinkels zeigen den Architekten als ingeniösen Landschaftsmaler. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Werke Karl Blechens, der mit sprühender Farbigkeit und unkonventionellen Bildthemen seiner Zeit vorausgreift. Gezeigt werden ferner Porträts von Philipp Otto Runge und Gottlieb Schick, Landschaften von Joseph Anton Koch und Carl Rottmann. Das Biedermeier ist vertreten durch Berliner Stadtansichten von Eduard Gaertner und Johann Erdmann Hummel sowie durch Landschaften, Genreszenen und Porträts von Carl Spitzweg bis Ferdinand Georg Waldmüller.