O Museu Paulista abriga um significativo conjunto de imagens que registram as diversidades e mudanças nos modos de representação da figura humana, da natureza e da cidade. O acervo de pinturas compõe-se de obras a óleo, aquarela, guache e mural, abrangendo diferentes gêneros – retratos, naturezas mortas, pinturas históricas e de cunho religioso e paisagens. Entre estas, vistas da cidade de São Paulo, do rio Tietê e das vilas e fazendas do interior e litoral paulistas.
No acervo de gravuras e desenhos, destacam-se a coleção Bernardelli, que reúne cerca de 1400 trabalhos dos irmãos Henrique e Rodolpho Bernardelli, e obras de artistas como Miguelzinho Dutra, Pedro Américo e Antonio Parreiras, José Wasth Rodrigues, Jules Martin, entre outros. O acervo de esculturas conta com estátuas, bustos, maquetes e baixos-relevos. Algumas integram a alegoria do edifício como as estátuas em mármore dos bandeirantes Antônio Raposo Tavares e Fernão Dias Paes, de Luigi Brizzollara (Saguão); a estátua em bronze de D. Pedro I, de autoria de Rodolpho Bernardelli (nicho central da Escadaria). O conjunto reúne, ainda, estatuetas que decoravam as casas da aristocracia e burguesia brasileiras dos séculos XIX e XX.
São diversas as coleções fotográficas que integram o acervo, produzidas, sobretudo, entre 1860 e meados deste século. Retratos e álbuns fotográficos amadores permitem a construção de uma História Social da Família por informar visualmente sobre ritos tais como casamento, batismo, aniversário, formatura etc. Neste caso, merece menção especial a coleção de fotografias de Militão Augusto de Azevedo, que reúne mais de 12.000 retratos produzidos entre 1862 e 1885. O acervo conta, também, com expressiva coleção de cartões postais referentes a cidades brasileiras, especialmente São Paulo. Destaca-se ainda a coleção Santos Dumont, com originais que registram as experiências aeronáuticas do inventor. Na cartografia existente no acervo predominam as plantas e mapas da cidade de São Paulo até meados deste século. O material impresso conta com os cartazes e álbuns de figurinhas referentes a movimentos políticos como a Revolução Constitucionalista de 1932, e a comemorações nacionais ou regionais, como o I Centenário da Independência do Brasil (1922), entre outros.
