В основе экспозиции музея-мастерской известнейшего советского художника Дмитрия Налбандяна — коллекция его живописных работ, которая насчитывает около 1500 произведений: портреты, пейзажи, натюрморты, жанровые полотна.

Также в музее хранится архив семьи живописца, фотографии, книги, предметы быта, переданные художником в дар городу. Интерьеры музея, открытого в квартире на Тверской, где Дмитрий Налбандян проживал с 1956 года, в точности воссоздают обстановку, в которой творил художник.