La peinture des Pays-Bas méridionaux du XVIIe siècle est brillamment représentée. Le musée possède ainsi quelques œuvres d'exception de Jan Brueghel l'Ancien, le fils de Pierre Bruegel l'Ancien. Sa Nature morte avec guirlande de fleurs et coupe est un authentique joyau. Les pièces maîtresses sont toutefois les tableaux de Rubens dont il faut mentionner tant les grandes peintures d'autel, regroupées dans la vaste salle Rubens (dont Le martyre de saint Liévin), que les œuvres de plus petit format. Parmi celles-ci, les douze esquisses inspirées des « Métamorphoses » d'Ovide et destinées à la décoration du pavillon de chasse « Torre de la Parada » près de Madrid, sont de véritables chefs-d'œuvre. Elles permettent d'apprécier pleinement la virtuosité de l'artiste.

L'art d'Antoine van Dyck est représenté par quelques portraits datant des périodes italienne et anversoise. Ils sont certes peu nombreux, mais de très grande qualité, comme ce Portrait du sculpteur François Duquesnoy. Retenons également la splendide salle Jordaens (L'allégorie de la fécondité) et un remarquable ensemble de tableaux de David Teniers le Jeune (L'archiduc Léopold-Guillaume dans sa galerie de peinture italienne). Le connaisseur pourra en outre se laisser séduire par de petits tableaux moins connus de maîtres tels que Adriaen Brouwer (Buveurs attablés) ou par les compositions équilibrées des peintres de l'école liégeoise, comme Bertholet Flémal.

Le musée possède en outre une collection de peintures hollandaises du XVIIe siècle, exceptionnelle tant du point de vue de la quantité que de la qualité. Tous les genres que connut le Siècle d'Or sont représentés par les plus grands peintres : la scène biblique l'est par Abraham Bloemaert, le portrait par Rembrandt (Portrait de Nicolaas van Bambeeck) et par Frans Hals, la scène de genre par Adriaen van Ostade, Gabriel Metsu et Jan Steen (Les rhétoriciens), le paysage par Jacob Isaacsz. van Ruisdael et Nicolaas Berchem, le tableau d'architecture par Gerrit Berckheyde, la marine par Jan van Goyen et Ludolf Bakhuizen, la nature morte par Jan Davidsz. de Heem (Nature morte aux fruits et homard).

De l'école italienne, on retiendra pour le XVIIe siècle, le chef-d'œuvre de Guercino (Giuseppe Gaetano Righetti (?) présenté à la Vierge par quatre saints) et de l'école française, ceux de Claude Lorrain et Philippe de Champaigne (La présentation au temple).

Pour le XVIIIe siècle, citons les peintures charmantes de Francesco Guardi et Hubert Robert. Le célèbre tableau de Jacques-Louis David, Marat assassiné, tout comme d'autres oeuvres réalisées à la fin du XVIIIe siècle, fait partie des collections du Musée d'Art moderne.