В структуре Государственного музея палехского искусства шесть музеев: Музей лаковой миниатюры, Музей иконы, Дом – музей П.Д.Корина, Музей – мастерская Н.В.Дыдыкина, Дом- музей И.И.Голикова, Музей – усадьба Н.М.Зиновьева. 

Открытие Государственного музея Палехского искусства состоялось 13 марта 1935 года, в дни празднования 10-летия Артели древней живописи. Музей создавался при активном участии художников Палеха. Многие из них подарили музею свои  рисунки, эскизы к театральным постановкам. В первой музейной экспозиции было представлено немногим более 540 экспонатов.

Основу музейного собрания составляют произведения художников  палехской лаковой миниатюры. В собирании этой уникальной  коллекции  значительная роль принадлежала первому директору ГМПИ Герману Васильевичу Жидкову. По его заказу в музей поступило большое количество работ на пушкинскую тему, выполненных основоположниками палехского искусства. Лучшие среди них – пластина «Сказка о рыбаке и рыбке» И.И.Зубкова, шкатулка «Сказка о золотом петушке» И.М.Баканова, ларец «Сказка о царе Салтане» А.В.Котухина, «Бесы» И.П.Вакурова. В настоящее время в музейных фондах хранится около  двух тысяч произведений палехских мастеров.

В 1930-е годы начала формироваться коллекция древнерусской живописи, и был создан отдел дореволюционного палехского искусства. Его фонды пополнялись в результате многочисленных научных экспедиций, организованных сотрудниками музея по Ивановской области. Так в музейной коллекции появились  древние произведения ростово-суздальского иконописания: «Николай Чудотворец с житием» конца XIV века и «Благовещение» начала XV века. Основу иконописного собрания составляют иконы палехских писем XVII- XX веков. В отделе хранится более 1,5 тысяч единиц иконописной графики,  предметы народно-прикладного искусства (медные и серебряные оклады, медное литьё, прялки, ткани, деревянная резьба).

В числе экспонатов Государственного музея палехского искусства  произведения русской и западноевропейской живописи.  Это картины итальянских, голландских, фламандских, немецких мастеров XVI-XIX века, а также работы русских живописцев второй половины XIX - первой половины ХХ века: «Рыбак» Пелевина И.А.,  «Пейзаж с облаками» Васильева Ф.А., «Усть-Кайва» П.Верещагина, «Портрет девушки» неизвестного русского художника  второй половины XIX века, портреты крестьян Мишуровых академика живописи Харламова Н.Н.  В ГМПИ хранится одна из самых значительных коллекций живописи, представляющая творчество Алексея и Андрея Кориных.