Stavanger kunstmuseum springer ut av Stavanger kunstforenings faste galleri. Samlingens historie startet 11. februar 1865 da konsul Jens Z. Kielland ble formann i den nystartete kunstforeningen. Kielland var amatørmaler og far til Kitty og Alexander Kielland. Foreningens hovedmål var å etablere en kunstsamling:

§ 1 Kunstforeningen har det Formaal at vække Sans for Kunsten og efterhaanden at danne en, Foreningen tilhørende, Kunstsamling.

I løpet av 1800-tallet kom verk av kunstnere som Lars Hertervig, Kitty Kielland, Hans Gude, Olaf Lange, Knut Baade, Harriet Backer, Carl Sundt-Hansen og Christiane Schreiber inn i samlingen. Kunstforeningen hadde ingen faste lokaler før i 1893. Da flyttet foreningen inn i Stavanger Museums førsteetasje. I 1915 trengte museet lokalene selv, og foreningen bygget et midlertidig lokale på egen tomt i Madlaveien. Dagens bygg i Madlaveien ble oppført ti år senere.

I 1915 talte samlingen 45 kunstverk, i 1935 hadde den økt til 165 og i 1966 var tallet 354. Samlingen var først og fremst bygget opp av gaver og innkjøp med støtte fra legater. I 1966 tok det offentlige over ansvaret for samlingen, og den ble skilt ut i stiftelsen Stavanger Faste Galleri. Etter 1966 ble Stavanger kunstforening og Stavanger Faste Galleri to institusjoner med hvert sitt styre og ledelse.

Stavanger Faste Galleri ble i 1990 omdøpt til Rogaland kunstmuseum, i dag Stavanger kunstmuseum. Da museet i 1992 flyttet til dagens lokaler i Mosvannsparken utgjorde samlingen 1 429 kunstverk. I dag har Stavanger kunstmuseum ansvar for over 2 600 kunstverk. Tyngdepunktene i den eldste delen av samlingene er landets største Lars Hertervig-samling og en stadig økende samling av Kitty Kiellands malerier.