Le Musée des Beaux-Arts de Bilbao a été initialement fondé en 1908 mais, après de nombreux déménagements à divers endroits, le bâtiment définitif a été inauguré en 1945.

Plus tard, compte tenu de l'importance de la collection qu'il allait accueillir, il fut ensuite agrandi par les architectes Alvaro Libano et Ricardo Beascoa. Les travaux ont été achevés en 1970 et seulement dix ans plus tard, de nouveaux espaces et services ont été ajoutés au sous-sol du bâtiment.

Les dernières rénovations ont été effectuées en 2001.

La collection permanente du Musée, qui comprend au total plus de dix mille œuvres parmi lesquelles des peintures, des sculptures et des œuvres sur papier, s'est considérablement enrichie au fil des années grâce à des acquisitions et à d'importantes donations d'œuvres d'art qui couvrent la période allant du XIIIe siècle à l'actualité. Particulièrement précieuse est la section consacrée à l'école espagnole avec des artistes tels que Il Greco, Morales, Ribera, Murillo, Zurbarán, Paret et Goya.

Les autres artistes présents dans la collection sont Lucas Cranach l'Ancien, Martin de Vos ; Orazio Gentileschi; Marie Cassatt; Paul Gauguin, Joaquín Sorolla, Francis Bacon ; Eduardo Chillida; Antoni Tàpies et Miquel Barceló ;

Parmi les œuvres sur papier et les estampes, il convient de citer des artistes tels que Albrecht Dürer, Van Meckenem, Georg Pencz, Goltzius, Rembrandt, Sandrart, Piranesi, Goya, Fortuny, Carlos de Haes, Cézanne, Picasso, Duchamp, Lipchitz, Utamaro, Hokusai, Rouault, Hockney, Allen Jones, Immendorff, Bacon et Antonio Saura.