È stata inaugurata nel settembre 2002 e va ad aggiungersi al già eccezionale panorama di raccolte artistiche offerto da Torino. Si tratta di 25 opere selezionate dalla vasta raccolta privata della famiglia Agnelli. Nell'essenziale e raffinato allestimento di Renzo Piano, risaltano veri capolavori dell'arte moderna e contemporanea: dai colori dei vedutisti veneziani del '700 (6 vedute del Canaletto; 2 paesaggi di Bellotto), a cui si aggiunge l'Alabardiere in un paesaggio di Tiepolo, alla purezza neo­classica della scultura di Antonio Canova (Le due danzatrici); dall'impressionismo di Manet (La Negresse) e Renoir (La baigneuse blonde) ai 7 coloratissimi dipinti di Matisse, che costituiscono una vera e propria 'collezione nella collezione', una testimonianza di eccezionale qualità del suo percorso artistico dal 1920 al 1948; dai due Picasso (Homme appuyé sur une table e L'Hétaire) all'avanguardia futurista italiana, rappresentata dai Lanciers italiens au galop di Severini e dalla Velocità astratta di Balla; per concludere con il Nu couché di Amedeo Modigliani, emblema della pinacoteca. Qui hanno sede anche mostre temporanee.