یکی از بناهای باشکوه مجموعه سعد آباد ساختمان موزه هنرهای زیبا است که در جنوبی ترین نقطه سعد آباد واقع شده است .این موزه که هر روزه بسیاری از هنر دوستان را به خود جلب می کند دارای سه طبقه با 3600 متر زیر بنا است . ساختمان این عمارت مربوط به زمان رضا شاه است که ساخت آن از سال 1319 شروع گردید و با تبعید رضا خان در سال 1320 به صورت نیمه کاره رها شد . از آنجا که در بنای آن سنگهای مرمر سیاه رنگ (از معدن ولی آباد چالوس) به کار برده شده بود به کاخ اسود معروف بوده است از حدود سالهای 1342 تا 1343 تعمیراتی در این بنا انجام گرفت و در سال 1346 رسماً به عنوان وزارت در بار مورد بهره برداری قرار گرفت . این ساختمان دارای دو طبقه و هم کف میباشد که هر طبقه دارای یک سالن و گا لری های متعدد است. و در حال حاضر در هر سه طبقه تابلو های بسیار زیبایی از شیوه ها و مکاتب گوناگون هنری ایران و جهان به نمایش درآمده است . این تابلو ها بازماندۀ هنر نقاشان ایرانی و خارجی است.
هم اکنون طبقه همکف به 19 اثر از آثار نقاشان معاصر ایرانی که به شیوه ای نو کار کرده اند اختصاص دارد .نقاشانی همچون : سهراب سپهری ،حسین محجوبی، فرامرز پیل آرام ، حسین زنده رودی ،پروانه اعتمادی ، نصرالله ا فجه ای و غیره میباشد. نمونه های ذیل از کارهای خانم رستگاری نقاش چیره دست کشورمان هستند. در طبقه اول موزه نقاشی های زیبایی از نقاشان اروپایی در مکاتب و شیوه های گوناگون به نمایش درآمده اند که در فاصله قرن 17 تا 20 میلادی ترسیم شده اند . نقاشی های غربی بر اساس مکاتب ملی مثل مکتب آلمان ،انگلیس، فرانسه، روس،و غیره تقسیم بندی شده اند . از جمله نقاشان معروف اروپائی که آثاری از آنان در موزۀ هنرهای زیبا به معرض نمایش گذاشته شده میتوان سالوادر دالی ، جان فردرینگ هرینگ ، پیتر گراهام ، ایوانویچ شیشکین ، فرانسوا موزن و ژول برتون را نام برد .
دیگر آثار ارائه شده را میتوان به ترتیب از تصاویر رقاصگان و نوازندگان درباری اثر ابوالقاسم و شیرین نگار ، چهره هایی از علما ء و عرفا ، شعرا و فلاسفه ایرانی اثر رجبعلی نقاش دورۀ محمد شاه نام برد .
در این موزه 8 اثر نفیس از نقاش پر آوازه محمد غفاری ملقب به کمال الملک (1319-1222 ه-ش) ارائه شده که در صحت و پختگی رنگ و دقت در ساختمان کم نظیر است .