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Vergrößerung  Albrecht Dürer
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Vergrößerung  Rembrandt Harmensz van  Rijn
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Vergrößerung  Anton Arrigoni
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Vergrößerung  Max Pechstein
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Vergrößerung  Fritz Bleyl
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Vergrößerung  Lovis Corinth

Mit nahezu 30.000 Werken vom 15. Jahrhunderts bis zur Gegenwart bildet die grafische Sammlung einen wesentlichen Baustein für das Profil der Kunstsammlungen. Zum Bestand gehören Drucke von Cranach, Dürer und den deutschen Kleinmeistern, Werke von Künstlern der Romantik (Klengel, Richter), französischer Karikaturisten (Daumier, Grandville), des deutschen Realismus (Kollwitz, Menzel), der deutschen Impressionisten (Corinth, Liebermann, Slevogt, Sterl) und der Moderne aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts (Barlach, Beckmann, Heckel, Kirchner, Meid). Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Kunst aus Dresden, so etwa auf der Dresdener Sezession (Felixmüller, Griebel, Lachnit, Lange, Dix, Grundig).

Die Ausrichtung auf Werke der klassischen Moderne ist hier wieder Hildebrand Gurlitt zu verdanken, der ab 1925 mit Engagement und Weitsicht den Sammlungsausbau betrieb. Leider sind auch hier 1937 bedeutende Blätter u.a. von Barlach, Kirchner, Kokoschka, Mueller, Nolde, Pechstein, Rohlfs oder Schmidt-Rottluff beschlagnahmt worden. Glücklicherweise blieb ein gewisser Grundstock an Werken aus der Gurlitt-Zeit von der „Räumungsaktion“ der Nationalsozialisten verschont und damit Grafiken beispielsweise von Lehmbruck, Dix, Grosz, Griebel oder Chagall erhalten.
Max Pechstein und Fritz Bleyl, ein weiterer in Zwickau geborener „Brücke“-Künstler, sind mit größeren Konvoluten vertreten und bilden den Mittelpunkt der Sammlung. So beherbergt das Museum über 130 Zeichnungen, Aquarelle, Druckgrafiken sowie eine einzigartige Brief- und Postkartensammlung von Max Pechstein. Mitte der 1960er Jahre überließ der damals in der Schweiz lebende „Brücke“-Gründer Fritz Bleyl seiner Geburtsstadt ca. 400 Arbeiten auf Papier. Neben seinen eigenen Arbeiten, darunter Holzschnitte und Zeichnungen aus den Anfängen der „Brücke“ wie etwa die berühmten „Viertelstundenakte“, gehören auch frühe Holzschnitte von Kirchner und Heckel zu dieser Schenkung.

Darüber hinaus umfasst die Sammlung komplexe Konvolute zu weiteren Zwickauer Künstlern wie beispielsweise den mit Mary Wigman und Emmy Hennigs befreundeten in München und in der Schweiz wirkenden Grafiker Reinhard Rudolf Junghanns, den feinsinnigen Zeichner Karl Heinz Jakob oder Albert Hennig, der am Bauhaus in Dessau durch seine Fotoarbeiten aus dem Leipziger Arbeiterviertel Aufnahme fand. Selbstverständlich befinden sich in der Sammlung Werke der Max-Pechstein-Preisträger wie Carlfriedrich Claus, Alfred Hrdlicka oder Arno Rink. Die junge Gegenwartskunst wird vertreten durch Arbeiten der Förderpreisträger dieses überregional ausstrahlenden Kunstpreises.

Einen weiteren Sammlungskomplex nehmen topografische Blätter mit Schwerpunkt auf Zwickau und Sachsen sowie Bergbau (Sammlung Spitzner) ein.