La Galleria è ubicata nel centro storico della città, sull'asse di via Alloro, arteria principale dell'antico quartiere della Kalsa che, sullo scorcio del XV secolo, in virtù della sua vicinanza con il porto, registra il suo massimo sviluppo urbanistico.

La sede museale , opera di Matteo Carnalivari, realizzata sul finire del XV secolo come residenza di Francesco Abatellis, Maestro Portulano del Regno, è uno degli edifici più significativi dell'architettura gotico-catalana nella Sicilia occidentale. Il palazzo fu successivamente adibito a monastero e subì nel tempo numerose trasformazioni. Gravemente danneggiato dai bombardamenti del 1943, l 'edificio venne restaurato dalla Soprintendenza di Palermo. Nel 1953-54, con l'allestimento museale di Carlo Scarpa, divenne sede della Galleria Nazionale (ora Regionale) della Sicilia.

La Galleria documenta l'evolversi della cultura figurativa a Palermo e nella Sicilia occidentale dal XII al XVIII secolo.

Le collezioni della Galleria provengono da acquisizioni, donazioni ed incameramenti di beni di enti religiosi soppressi. Prima di confluire nella sede attuale, tali opere fecero parte della Pinacoteca della Regia Università e poi, a partire dal 1866, delle collezioni del Museo Nazionale di Palermo.