La colección del MNWA incluye más de 4,500 obras cubriendo un periodo desde el s.XVI hasta el presente, creadas por más de 1,000 artistas, incluyendo a Lavinia Fontana, Alma Thomas, Louise Nevelson, Lila Cabot Perry y Frida Kahlo, junto con una colección especial de grabados botánicos de el s.XVII- s.XIX. Dentro de la colección se destacan pinturas de Elisabetta Sirani, Berthe Morisot, Suzanne Valadon y Alma Thomas; esculturas de Sara Bernhardt, Dorothy Dehner, Barbara Hepworth, Louise Nevelson, Magdalena Abakanowicz y Chakaia Booker; dibujos y trabajos en papel de Elisabeth-Louise Vigée-Lebrun, Mary Cassatt, Käthe Kollwitz y Elizabeth Catlett; y fotografias de Gertrude Käsebier, Louise Dahl-Wolfe, Nan Goldin and Anna Gaskell.
Otras artistas representadas incluyen Louise Bourgeois, Lola Alvarez Bravo, Rosalba Carriera, Louisa Courtauld, Petah Coyne, Elaine de Kooning, Lesley Dill, Helen Frankenthaler, Marguerite Gérard, Nancy Graves, Grace Hartigan, Frida Kahlo, Angelica Kauffman, Justine Kurland, Lee Krasner, Marie Laurencin, Judith Leyster, Hung Liu, Maria Martinez, Joan Mitchell, Gabrielle Münter, Alice Neel, Sarah Miriam Peale, Lilla Cabot Perry, Jaune Quick-to-See Smith, Rachel Ruysch, Joan Snyder and Lilly Martin Spencer.
El museo presenta exhibiciones que incluyen obras de museos y colecciones provenientes de todo el mundo. Cabe hacer notar: La Magia de Remedios Varo (2000), La colección imperial: Mujeres artistas del Museo Hermitage (2003), Cool Nórdico: Mujeres diseñadoras “de moda” (2004), Berthe Morisot: una impresionista y su círculo (2005), Mujeres artistas italianas del Renacimiento a la época Barroca (2007), Modelos a seguir: Identidad femenina en la fotografía contemporánea americana (2008), Mary Cassatt: amigos y familia (2008), Adelanto a la moda: fotografías de Louise Dahl-Wolfe (2009), Mary McFadden: Diosas (2009), Un sueño . . . pero no tuyo: Arte Contemporáneo de Turquía (2010) y el Proyecto de Escultura en New York Avenue: Niki de Saint Phalle (2010).