Por dentro, o museu abriga uma coleção de mais de 5.000 obras de arte. Ela consiste principalmente em trabalhos representativos e criativos de importantes artistas taiwaneses e internacionais desde o século XX, complementados por obras do século XIX. O objetivo é apresentar uma coleção com caráter histórico-artístico taiwanês e traços modernos, dando continuidade ao legado da coleção de relíquias culturais do Museu do Palácio Nacional. Desde os primeiros anos, o museu recebe exposições internacionais, muitas vezes patrocinadas por instituições culturais estrangeiras, como o British Institute e o Instituto Goethe. Depois, ele se voltou para fora. Em 1989, enviou sua primeira exposição ao exterior, para o Japão, sob o título Mensagem de Taipei. Em 1996 e 1997 veio uma das mostras mais importantes, Taiwan: Kunst Heute, realizada no Museu Ludwig, em Aachen, e na Haus der Kulturen der Welt, em Berlim. O museu também olha para o futuro. O Governo Municipal de Taipei lançou um projeto de expansão para acrescentar um novo edifício no Parque de Arte, com um nível acima do solo e dois subsolos, para que o museu possa acompanhar a evolução da arte.