Воронежский областной художественный музей изобразительных искусств возобновил работу после Великой Отечественной войны в несколько этапов. Основная коллекция музея была эвакуирована в Омск в конце 1941 года и находилась там на консервации до осени 1945 года.
Осенью 1945 года музей вернулся в Воронеж, который на тот момент был практически разрушен. В первое время после возвращения музей располагался в здании областной партийной школы на улице Орджоникидзе, 39. 25 ноября 1945 года там открылась первая послевоенная выставка произведений русских художников XVIII и XIX веков (И. Е. Репина, В. А. Серова, И. Н. Крамского, А. И. Куинджи, В. Е. Маковского, В. Д. Поленова, А. А. Киселёва, К. А. Коровина, А. А. Бучкури). В 1946 году эту выставку посетило свыше 12 тысяч человек.
В 1948 году музею выделили второй и частично третий этажи Воронежского дворца — памятника архитектуры, построенного в конце XVIII века.
А 24 апреля 1949 года, после восьмилетнего перерыва, вызванного Великой Отечественной войной, был вновь открыт Воронежский областной музей изобразительных искусств, все наиболее ценные коллекции которого своевременно были вывезены в глубокий тыл, а потом возвращены в Воронеж Музей разместился в отремонтированном и приспособленном зале на втором этаже «Путевого дворца», расположенного по адресу: проспект Революции, 18). На тот момент музей представил 666 произведений искусства, с которыми в 1949 году познакомилось более 25 тысяч посетителей.
Здание Воронежского дворца во время войны пострадало от пожара и было восстановлено в 1952–1953 годах под наблюдением архитектора Г. В. Здебчинского. В 1959 году музею передали всё здание, и он впервые смог показать свою коллекцию почти полностью.
