Die hochkarätige Kunstsammlung umfasst Meisterwerke aus ganz Europa vom 14.-20. Jh. Sehenswert ist v.a. die italienische Kunst mit Werken von Fra Angelico, Tizian und Michelangelo Caravaggio, dessen "Festnahme Christi" wohl das wichtigste Gemälde der ganzen Sammlung ist. Auch Werke spanischer Maler wie Diego Velazquez, Francisco de Goya und Pablo Picasso, französischer Meister wie Nicolas Poussin und die Impressionisten sowie deutsche und niederländische Gemälde z.B. von Emil Nolde und Peter Paul Rubens hängen in den prachtvollen Sälen aus dem 19. Jh. Britische und irische Künstler bilden einen Schwerpunkt, etwa Porträtmaler wie Thomas Gainsborough und Joshua Reynolds sowie der bedeutendste irische Künstler des 20. Jhs., Jack Butler Yeats. Die National Portrait Collection zeigt Porträts führender Persönlichkeiten der irischen Gesellschaft. Im neuen Flügel der Nationalgalerie gibt es ein beliebtes Museumscafé.