Щукин собирал картины старых мастеров 14-18 веков: итальянцев, немцев, французов, англичан, но особую слабость питал к «малым голландцам». Живописцам этого круга в его собрании принадлежало около шестидесяти полотен. В коллекцию французской живописи входили полотна А. Ватто, Ф. Буше, О. Фрагонара, Н. Ланкре; немецкой — Кранаха, Герунга; английской — Лоренса. В общей сложности в доме Щукина было собрано 146 живописных полотен.
Особое место в его коллекции принадлежало миниатюрам. В щукинском собрании были и скульптуры: около пятидесяти бронзовых статуэток 16-17 веков. Щукин владел одной из лучших в мире коллекций эмалей.
В 1918 получил на свою коллекцию охранную грамоту. Затем коллекция Д. И. Щукина была национализирована и стала самостоятельным музеем. Собрание по-прежнему располагалось в особняке Щукина в Староконюшенном переулке и в декабре 1918 под названием «Первый музей старой западной живописи» было открыто для осмотра. Этот музей просуществовал недолго. В июне 1922 он был подчинен Румянцевскому музею и стал, как когда-то пожелал владелец, его филиалом, но уже в октябре того же года особняк был освобожден для ведомственных нужд, и щукинская коллекция оказалась в бывшем морозовском особняке на Пречистенке, где вошла в экспозицию Второго музея нового западного искусства.
В 1924 собрание Щукина перешло в Музей изящных искусств на Волхонке. Тогда же была открыта картинная галерея этого музея. И хотя к тому времени в музей поступили и другие московские собрания, коллекция Дмитрия Ивановича являлась наиболее ценной из них. Основная часть собрания Д. И. Щукина и поныне находится на Волхонке в Музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина.
