臺北市立美術館1983年開館至今，收藏許多優秀作品， 1986年以後，本館開始出現「館藏特展」。直至1990年代之後，「典藏研究特展」的名目突增，最具體的例子就是「典藏品研究特展－廖繼春《西班牙特羅麗》」的出現，1995年更出現了比較有主題性的典藏展，從典藏品中已經可以歸納出「女性」、「攝影」、「油畫」、「抽象」等分類。1998年臺北市立美術館創館十五週年，典藏品已經累積到一定的數量和品質，北美館遂擴大常設展空間，主辦「典藏常設展－萌芽．生發．激撞」。

2000年底本館推動當時三千餘件藏品的總檢工作，並於2001年一月特別策劃「北美館2001：典藏常設展」。2001年以降，典藏品創出的點子愈來愈多，除了精選作品維持典藏常設展之外，也有「典藏特展：臺北意象」或「臺灣行旅：2008典藏常設展」、「綿延若存：典藏新作展」，乃至入藏的「典藏國外陶藝作品展」，以及人像主題的一百二十餘件「熟悉．陌生．人間閱讀：2004典藏常設展」大展。

2008年「25年典藏精粹」典藏常設展，更集合本館研究人員選出在台灣美術史上具指標性意義的34件經典之作。2012年「凝望之外／典藏對語」典藏展，展現典藏作品圖像語言、揭示藝術意義及時代文化象徵。2013年「隱藏的真實：典藏品修復展」是北美館首度展示1998年至今之重要典藏品修復回顧展，透過歷年來修復過程中的科學分析，意外發現藝術家獨特的創作軌跡等等。2015年「台灣製造 • 製造台灣」透過呈現北美館歷年所典藏之日本時代日籍老師與台灣具代表性的雕塑、東洋和西洋作品，重新梳理1947年之前台灣藝術及文化發展所呈現的的多層次立體面向。2013年與2016年分別由館長擔任總策劃的「典藏實驗展」，從當代論述與歷史新譯的角度思辨典藏制度與其價值，為博物館劃時代的新嘗試，開啟殊異的跨世代對話空間。2017年「空間行板」透過本館典藏品來映現時間進程中，涉及空間的不同思考，拉出以空間為題的切面，呈現雕塑接向裝置藝術、新媒體藝術，脈絡相連的對空間概念的思辨、探測與運用。

2020年延續典藏實驗展的策展脈絡，「秘密南方」呈現臺灣與「全球南方」戰後藝術交流史的面貌，探索典藏作品中的冷戰視角及南方樣態。2021年以本館現代藝術典藏品為研究主軸的「未竟之役」，梳理了冷戰技術史與臺灣藝文發展之關係；並於臺灣文化協會成立百週年之際，「走向世界」經由本館1920至40年代日治時期的臺府展經典代表作，再現第一代臺灣美術家與世界藝術潮流接軌的在地風格，創發臺灣新文化運動中的美術翻轉力。

近年來臺灣前輩藝術家後代家屬及收藏家的大宗捐贈，已逐漸成為本館典藏的厚實基礎能量。2022年以洪瑞麟之子洪鈞雄捐贈本館的典藏為核心，結合多年未曾曝光的藏家珍品及相關文獻資料，所策劃的「掘光而行：洪瑞麟」，完整展出洪瑞麟一生創作的歷程與風格。竹圍工作室創辦人暨藝術家蕭麗虹以實際行動支持年輕藝術家，捐贈其生前近40年的收藏，26位臺灣當代藝術家創作，所開展出的「小中現大」臺灣當代藝術收藏展，則呈現1990年代後，臺灣環境與裝置藝術的多元化空間樣貌。

2023年。繼1994年獲贈何德來油畫作品達百餘件的「何德來九十紀念展」後，本館再度推出以何德來創作為主軸的策畫回顧展，重新審視館藏品，與久未曝光的書法、水彩、素描，以及筆記、手稿、照片等文獻檔案，以更寬廣的創作脈絡，探究何德來藝術實踐的多樣形態。

以上的典藏專題特展，不僅代表館藏的廣度與深度，更是北美館四十年來的蒐藏成果，展示了典藏研究與教育推廣的影響力。