廣州藝術博物院是著名建筑設計師、中國工程院院士莫伯治主持設計的。整個建筑將嶺南建筑與園林融為一體，又發揚時代精神，形成一個輪廓豐富、塔樓矗立、庭院山水、雕飾精致的建筑群體。在藝博院正面中間設文塔，塔身的建筑細部有“羊”和“豐”字的隱喻，點明羊城、穗城的地方名題。文塔南紅砂巖墻上是構圖豐滿的史前巖畫浮雕，以表現嶺南文化悠久的歷史；文塔北邊是展館的入口大門，三對實木雕花大門，名貴高雅，氣派非凡。建筑空間上采用傳統庭院空間，應地勢高低、地形的廣狹，四棟建筑分別四邊圍合成院落。交接部分采用不同體形的塔樓過渡，建筑群體高低錯落，細部上采用饒有嶺南地方特色的風火山墻、漢唐檐口、豬頭龍石雕裝飾等，以表現嶺南地區的風格和文化。

藝博院的藏品是以廣州美術館40多年收藏國畫為主的藏品基礎上再擴大征集，有不少是價值連城的藝術瑰寶。“鎮院之寶”是北宋文同的《墨竹圖》、明代林良的《秋樹聚禽圖》和清代弘仁的《黃山始信峰》等。其中，《墨竹圖》彌足珍貴。目前，流傳至今并被認定為文同的畫作只有三幅，一幅在北京中國歷史博物院，一幅在臺灣故宮，一幅就在藝博院。此外，明戴進《山高水長》，卷全長20多米，為全國之最。著名藝術家范曾到藝博院參觀，見到這些精品連連鞠躬，以示敬意。在征集文物和藝術品上，藝博院得到老藝術家關山月、黎雄才、賴少其、廖冰兄等人和他們家屬的支持。特別值得一提的是，旅英收藏家趙泰來先后三次向藝博院捐贈文物，數量之巨、品種之全為建國來罕見。他捐贈的西藏唐卡，論質量、品級僅次于拉薩布達拉宮的收藏。這些唐卡是當年從西藏流散到國外在倫敦進行拍賣時，趙泰來用重金買下來的。

一層

中國歷代繪畫館：陳列廣州美術館數十年來積聚的中國歷代繪畫精品，其繪畫藏品的年代上起宋元，下至當代，其中不少為珍貴的國家一、二級文物。

關山月藝術館：關山月，廣東陽江人，嶺南畫派的主要代表人物。館內陳列的代表作品有《塞上冰河》、《紅棉飛雀》等等。

賴少其藝術館：賴少其，廣東普寧人，“新徽派”版畫的主要創始人。代表作品：《抗戰門神》、《群花》等。

二層

專題陳列館：舉辦各類短期的專題展覽，首輪為“館藏水彩、水粉、粉畫展”。

黎雄才藝術館：黎雄才，廣東肇慶人，嶺南畫派的代表人物，創造了“黎家山水”風格。代表作品有：《山居讀易圖》、《日本華嚴瀑》等。

廖冰兄藝術館：廖冰兄，生于廣州，中國著名的漫畫家。代表作品：《自潮》、《禁鳴》等。

雕塑展區：展示了20世紀以來，中國的雕塑家在中西交融基礎上所做的種種嘗試。

三層

趙泰來收藏館：趙泰來，旅英華僑，祖籍廣東東莞，藝術收藏家。展品主要有古今中外文物。

中國歷代書法館：藏品年代跨度從宋代至當代，而以明、清兩代的藏品為大宗。

趙少昂藝術館：趙少昂，廣東番禺人，嶺南畫派的代表人物。代表作品：《桂林暮色》、《群魚逐落花》等。

廣州藝博院位于白云山腳，麓湖岸邊，占地面積近2萬平方米，建筑面積4萬平方米，總投資近兩億元人民幣。藝博院是全國獨有的集多位藝術家名人館、專題展覽館、交流展覽館于一體的現代化大型藝術類博物院館。嶺南畫派大師關山月、趙少昂、黎雄才、楊善深、楊之光，書畫藝術大家賴少其、廖冰兄，收藏大家歐初、趙泰來，在藝博院都有以他們名字命名的專門的名人館。廣州藝術博物院現為愛國主義教育基地。