里约热内卢现代美术馆拥有巴西国内最具代表性的20世纪艺术珍藏。美术馆的馆藏系从1940年开始收集，所有作品都是艺术家、企业家和其它机构捐出的。藉由国内外画家的作品，展示出上个世纪主要几个前卫艺术运动的发展和演变。

尽管馆藏丰富，但1978时，里约热内卢现代美术馆因发生火灾而损失惨重。在众多烧毁的馆藏中，包括毕加索、米罗和达利的作品。之后，世界各国的博物馆便捐出一些艺术品，协助重建美术馆的馆藏。今天，现代美术馆约收藏1万5千件作品，包括雕塑、绘画和版画。其中一件价值连城的作品是画家佐治马太在1959年一场表演艺术中绘成的巨型画作「沙基亚主教食人之死」。