A múzeum történetének legnagyobb és legátfogóbb rekonstrukciós munkálatai során nem csupán a múzeumi épület újult meg, hanem a gyűjtemény eredeti koncepciójához visszatérve a múzeum állandó kiállításait is újrarendezték. A felújított múzeum az új állandó tárlatok mellett a Leonardo da Vinci és a budapesti lovas című kamara-kiállítással várja majd a látogatókat.
A megújult múzeum a nyitás napján déltől fogadja a látogatókat.
A Liget Budapest Projekt keretében végzett rekonstrukció során felújították a II. világháborúban jelentős károkat szenvedett, azóta csak felületes felújításon átesett és raktárként használt impozáns Román Csarnokot, korszerűsítették a múzeum elavult fűtőrendszerét, klimatizálták a kiállítótermek egy részét, felújították a tetőszerkezet nagy részét, valamint új kiállító- és közönségforgalmi tereket és korszerű raktárhelyiségeket alakítottak ki az épületben.
A legnagyobb magyar művészeti gyűjtemény a Nemzeti Múzeum Képtára és az Országos Képtár összevonásával jött létre. (Ezek anyaga Pyrker János egri érsek gyűjteményéből, az állam által megvett Esterházy-képtárból, az 1872-ben Ipolyi Arnold püspök magángyűjteményéből kapott képekből és a bécsi császári gyűjtemény 1772-ben Pozsonyba, majd Budára került, s Kossuth által 1848-ban köztulajdonba vett festményeiből állt.)
A gyűjtemények egyesítését végül a millennium idején "a honalapítás ezredik évfordulójának megörökítésére alkotandó müvekről" szóló 1896. évi VIII. tc. írta elő. A jogszabály a múzeum létesítésére 3,2 millió forintot irányzott elő, a költségek végül 4,2 millió forintra rúgtak. A 12 ezer négyzetméteres telket, ahol korábban a Feszty-körkép bemutatására épült Rotunda pavilon állt, a főváros ingyen adta át.
Az épületre 1898-ban kiírt pályázatot ugyan Petz Samu nyerte, a munkálatok két évvel később mégis a második helyezett Schickedanz Albert és Herzog Fülöp Ferenc tervei alapján kezdődtek, mivel ők a főbejáratot a Hősök terére helyezték. Az eklektikus stílusú épületegyüttest 1900 és 1906 között emelték, először a neoreneszánsz képtárszárny, utána a neoklasszicista előépület készült el, a munkálatokat a történész Kammerer Ernő irányította, aki 1906 és 1914 között az intézmény első igazgatója is volt.
A múzeumot 1906. december 1-jén adták át (mivel I. Ferenc József éppen akkor ért rá), és december 6-án nyitották meg a közönség előtt. A Szépművészeti Múzeummal lett teljes az impozáns Hősök tere, ahová Schickedanzék tervezték a Műcsarnokot és a Millenniumi emlékművet is.
A múzeum osztályai: az egyiptomi, az antik gyűjtemény, a régi képtár, a régi szoborgyűjtemény, a grafikai és a modern gyűjtemény. A műtárgyak száma több mint 125 ezer, a múzeum könyvtára negyedmilliós állományával az ország legnagyobb művészettörténeti szakkönyvtára.