El origen del actual museo se sitúa en el primer Museo de Bellas Artes, fundado en 1908 y que abrió sus puertas en 1914, y en el de Arte Moderno, inaugurado en 1924. Ambas instituciones y sus respectivas colecciones se unieron efectivamente en 1945, año en que se levantó el edificio antiguo. En 1970 se añadió el edificio moderno, y en 2001 una importante reforma acabó por dar al museo su fisonomía actual.
En 2008, y bajo el lema “100 años de historia, 10 siglos de arte”, el
Museo de Bellas Artes de Bilbao celebró su primer centenario.