광주시립미술관은 1992년 광주문화예술회관 전시실을 이용하여 처음 개관하였으며, 2007년 10월에 광주비엔날레 전시관 옆인 중외공원 내에 신축 이전하였다.
신축 미술관 공간의 총 연면적은 13,329,64㎡, 전시공간 2,670㎡, 어린이미술실과 창작교실 506㎡, 수장고 1,408㎡, 문화교실 176.24㎡ 등을 갖추고 있다. 이 가운데 지하1층에는 수장고와 특별수장고, 작품 해포장실, 촬영실 등을 갖추었고, 지상 1층에는 기획전시실(835.25㎡)과 함께 아트샵(미정), 탁아실, 물품보관실 등을 두고, 2층에는 전시실(285.19㎡, 316.09㎡)과 자료열람실(183.20㎡), 관장실, 명예관장실, 회의실, 아카이브자료실 등을 배치하였으며, 3층 전시공간(364.07㎡, 350.04㎡)은 하정웅 콜렉션실로 운영하고, 옆으로 연결되는 3층의 옥상에는 야외 휴게공간이 자리하고 있다.
이와 함께 어린이문화센터에는 1층 어린이갤러리(기획전시실, 464.80㎡)와 창작실, 도서실, 선생님방 등을 갖추고 있고, 그밖에 금남로 분관, 갤러리 LIGHT(서울 인사동 분관), 양산동 창작스튜디오, 팔각정 스튜디오 등을 함께 운영하고 있다.
관람은 오전 9시부터 오후 6시까지이며, 매주 수요일은 밤 11시까지 연장 운영한다.