Початок цієї національної галереї було покладено в середині XVIII століття, коли придворний доглядач Палати мистецтв Герхард Морель порекомендував королю Фредеріку V створити окрему велику колекцію картин, щоб була не гірше, ніж, у інших королівських будинків Європи. Фредерік дав добро і грошей, і шедеври італійського, голландського та німецького живопису, фламандського і голландського мистецтва потекли прямо в Копенгаген. Особливо важливою покупкою Мореля був Христос-Спаситель роботи Андреа Мантеньї.
У XIX столітті експозиція поповнилася великою кількістю творів датських художників і французьких модерністів, а в 1896 році для всіх цих скарбів було побудовано окрему, дуже красиву будівлю.
Зараз в музеї зберігається майже 9000 картин і скульптур і близько 300 тисяч малюнків, ескізів і гравюр, починаючи від стародавніх часів і Середньовіччя і закінчуючи епохою Відродження. Серед гучних імен представлених тут авторів - Кранах-молодший, Тіціан, Тінторетто, Рубенс, Рембрандт, Пікассо, Матісс, Модільяні, Мікеланджело і Дюрер.