Збирка је формирана већ после неколико година од оснивања Галерије од радова који су откупљивани на изложбама Меморијала Надежде Петровић. Поред откупа (преко Откупне награде на Меморијалу) слике су набављане и путем аукција (одржаваних у Галерији или у Продајној галерији на Косанчићевом венцу) и поклона аутора и других дародаваца.
Озбиљнији откуп започео је са редовном излагачком делатношћу. Ипак, откупна политика није била континуирана нити планска и углавном се везивала за излагачку делатност, на основу које је Галерија правила свој сопствени избор.
Збирка Југословенско сликарство друге половине ХХ века најпре се звала Савремено југословенско сликарство после 1960. године. Међутим, преласком у нови век и појавом многих уметничких радова у галеријском фонду, која нису могла бити нити хронолошки нити концепцијски сврстана у постојећу збирку, 2000. године је збирка преименована и има садашњи назив. То је само формално преименовање које, свакако, није њено коначно заокруживање с обзиром да и даље постоје реалне могућности за њено и бројчано и концепцијско попуњавање.
Збирку Југословенско сликарство друге половине ХХ века сачињавају уметнички радови настале у периоду 1950 - 2000. година. Збирка је крајње хетерогена, као и стилови, правци и појаве на југословенској уметничкој сцени поменутог периода. Ипак, у збирци се налази највише слика, а има и експоната који припадају графици, цртежу, скулптури, фотографији, објектима , инсталацијама, видео радовима и др.
Уколико правимо анализу уметничких дела из збирке, може се приметити да се ту налазе радови који су карактеристични за појаве у уметности друге половине прошлог века: промоција феноменологије и оптике слике, залажење у сфере чисте ликовности, лирска апстракција, апстрактни експресионизам, енформел, фигурација различитих периода, хиперреализам, емоција и гест, нови експресионизам, концептуализам, еклектика стилова, миxед медиа и др. Са изложби које су презентовале поменуте појаве и догађања откупљивани су радови и попуњавана збирка, па се за ову збирку, у односу на друге галеријске збирке, може рећи да у потпуности одсликава излагачку делатност Галерије.
Експонати из збирке, истовремено, дају и пресек ликовних дешавања на југословенској уметничкој сцени, с обзиром да су у збирци заступљени скоро сви значајнији аутори, стилски правци и појаве који су, у поменутом времену, били заступљени на овом простору. По речима неких стручњака у збирци је и неколико дела која се сматрају за ремек-дела појединих аутора, као што су радови Ивана Табаковића, Пеђе Милосављевића, Владимира Величковића. Упечатљива су и дела поетског реализма Божидара Продановића и Марка Челебоновића, енформела Миће Поповића и Вере Божичковић-Поповић, сликарства визуелних метафора Петра Лубарде и новог експресионизма Милана Коњовића, геометријске апстракције Стојана Ћелића и дела фигурације различитих периода - Оље Ивањицки, Војислава Станића, Александра Луковића, Божидара Дамјановског, Косе Бокшан, Миљенка Станчића, Милана Блануше.
Овој збирци су, због хронолошке припадности, придодати и радови сликара завичајаца Живана Вулића, Светислава Жорића, Спасоја Јараковића, Драгана Ћирковића, Богића Рисимовића-Рисима, Првослава Ђорђевића, Грујице Лазаревића, Небојше Бежанића, Милоша Стојића.
Од 1967. године Уметничка галерија "Надежда Петровић" има своју сталну поставку која се састоји управо од радова који припадају овој збирци. Наравно, поставка је током година мењана, ревидирана и употпуњавана, а неки свој коначан лик добила током деведесетих година. Поставка је конципирана тако да се помоћу ње стекне увид у ликовна дешавања, једна целовита представа о развоју српске и југословенске уметности са аспекта чисто ликовних проблема - форме, боје, светлости, материје, конструкције и др. У сталној поставци су дела: В. Величковића, П. Милосављевића, С. Ћелића, И. Табаковића, М. Поповића, П. Лубарде, М. Коњовића, М. Станчића, Г. Јоцић, М. Милетића, В. Крстића, М. Цмелића, М. Продановића, А. Ђурића, С. Трајковића, М. Маринковића-Цилета, З. Прице, А. Цветковића и др.