Из художественных коллекций Острогожского музея наибольший интерес представляет коллекция живописных и графических работ художников второй половины XIX века, которые экспонируются в двух залах. В них представлены подлинные работы известных русских художников: И.Н. Крамского, В.Д. Поленова, А.И. Корзухина, Н.А. Ярошенко, И.Е. Репина, И.К. Айвазовского, Е.Е. Волкова, А.И. Куинджи, И.И. Шишкина, К.В. Лемоха и других. Экспонируются картины учеников И.Н. Крамского — М.Л. Щербатова, Е.М. Бём, Е.С. Зарудной-Кавос, земляка и ровесника Крамского, основателя Воронежской рисовальной школы Л.Г. Соловьёва, дочери художника С. И. Юнкер-Крамской. Достаточно интересны академические работы И.Н. Крамского.