Créée en 2015, la Collection du MASI réunit des œuvres d’artistes suisses et internationaux, allant des années 1920 à nos jours. Parmi les contributions les plus importantes à son enrichissement figurent la donation de Giancarlo et Danna Olgiati (œuvres du Bauhaus à aujourd’hui), celle de Jocelyne et Fabrice Petignat (art contemporain suisse et international), la donation de Fernando et Patricia Zari Malacrida d’un ensemble majeur d’œuvres du cycle Difesa della Natura de Joseph Beuys, ainsi que celles des artistes Renzo Ferrari, Marcel Dupertuis, Fiorenza Bassetti, Markus Raetz et Wolfgang Laib.

L’Associazione Amici Sostenitori del Museo d’arte della Svizzera italiana a également contribué à l’enrichissement de la collection avec des œuvres de Filippo Tommaso Marinetti, Fausto Melotti, Pietro Consagra, Giulio Paolini, Not Vital, Markus Raetz, Wolfgang Laib et Nicolas Party.

La Collection de l’État du Canton du Tessin comprend principalement des œuvres datant des XIXᵉ et XXᵉ siècles, ainsi que quelques pièces antérieures remarquables, notamment des peintures de Pier Francesco Mola et Giuseppe Antonio Petrini. Elle se divise en trois ensembles : la Collection du Canton du Tessin, la Collection de l’ancien Museo Cantonale d’Arte et la Collection Monte Verità.

La Collection du Canton du Tessin offre un vaste panorama de l’art tessinois. Depuis 1975, la Commission cantonale des beaux-arts enrichit cet ensemble par de nouvelles acquisitions. De nombreuses œuvres sont déposées aux Archives de l’État, dans des bâtiments administratifs, des lieux de représentation et des écoles du Canton.

La Collection de l’ancien Museo Cantonale d’Arte regroupe des œuvres d’artistes liés au territoire et à l’histoire du musée. À côté de ce noyau, on trouve des œuvres d’artistes majeurs de l’art moderne et contemporain tels qu’Edgar Degas, Pierre-Auguste Renoir, Camille Pissarro, Gabriel Orozco, Rineke Dijkstra et Thomas Struth. Les dépôts de la Confédération suisse, de la Fondation Gottfried Keller et du Kunsthaus Zürich ont apporté des œuvres d’artistes ayant marqué l’histoire de l’art suisse et international, parmi lesquels Cuno Amiet, Edoardo Berta, Carlo Carrà, Filippo Franzoni, Achille Funi, Ferdinand Hodler, Johannes R. Schürch et Mario Sironi.
Parmi les donations les plus importantes figurent celle de la famille Lenggenhager-Tschannen (œuvres de maîtres français du XIXᵉ siècle), le legs Fritz Glarner et la donation du comte Panza di Biumo, qui constitue l’un des ensembles post-minimalistes les plus significatifs en Suisse, avec des œuvres de Stuart Arends, Barry X Ball, Lawrence Carroll, Ettore Spalletti, Roni Horn et Thomas Schütte.
Le prestigieux fonds du VideoArt Festival de Locarno, incluant l’œuvre complète de plusieurs figures majeures de la vidéo, complète ce panorama avec l’une des collections internationales les plus importantes retraçant l’évolution des langages multimédias en art.

La Collection Monte Verità, présentée principalement dans les bâtiments de la Fondation Monte Verità à Ascona, trouve son origine dans la donation du baron Eduard von der Heydt. Elle comprend d’importantes œuvres graphiques asiatiques et des peintures du XVIIᵉ au XXᵉ siècle d’artistes tels qu’Angelika Kauffmann, Alexandre Calame, Conrad Felixmüller et Amédée Ozenfant.

La Collection de la Ville de Lugano comprend des œuvres d’artistes tessinois du XIIe siècle à aujourd’hui. Le noyau le plus important concerne la scène artistique locale et lombarde du XIXe et du début du XXe siècle, avec un remarquable ensemble d’œuvres pré-futuristes d’Umberto Boccioni. Les peintures de Giovanni Serodine, Pier Francesco Mola et Giuseppe Antonio Petrini constituent d’importants témoignages des siècles précédents.
Le noyau initial de la collection est constitué du legs Antonio Caccia, datant de 1893, composé d’un ensemble hétérogène d’œuvres des XVIIe au XIXe siècles. Au fil du temps, d’importants dépôts appartenant à la Confédération (artistes tessinois et suisses, dont Giovanni Giacometti) et à la Fondazione Gottfried Keller (Vincenzo Vela, Filippo Franzoni, Giuseppe Antonio Petrini) se sont ajoutés.
Parmi les donations les plus significatives figurent celle des Héritiers Gabriele Chiattone en 1961 (avec un vaste ensemble d’œuvres d’Umberto Boccioni et des travaux de Cesare Tallone, Leonardo Dudreville, Tranquillo Cremona, Achille Funi) ; le legs des époux Adolph et Carla Milich Fassbind en 1965, comprenant des œuvres du même Milich et de grands maîtres français de la fin du XIXe et du début du XXe siècle (Claude Monet, Eugène Boudin, Édouard Vuillard, André Derain, Henri Rousseau, Henri Matisse) ; et la donation Francesco Messina en 1977.
En 1978, l’artiste argovien Wilhelm Schmid fait don à la Ville de Lugano de nombreuses de ses œuvres ainsi que de sa maison à Brè avec tout son contenu : celle-ci est ouverte au public en 1983 sous le nom de Museo Schmid, où l’on peut encore voir une sélection d’œuvres de l’artiste, notamment d’importants exemples de la période de la Nouvelle Objectivité.
En 1980, l’artiste luganais Carlo Cotti fait don d’une centaine d’œuvres d’artistes contemporains et d’un riche fonds de ses propres travaux, donnant naissance au Fondo Comunale Carlo Cotti, dont l’objectif est d’acquérir des œuvres de jeunes artistes.
En 1996, Aligi Sassu fait don à la Ville de Lugano d’un important ensemble d’œuvres, géré par la Fondazione Aligi Sassu e Helenita Olivares, couvrant l’ensemble de sa production artistique.
La collection comprend également les œuvres sur papier issues de la Biennale internazionale di Bianco e Nero, tenue à Villa Ciani de 1950 à 1968, ainsi que les sculptures installées dans les espaces publics de la ville.