Kuva: Unto Pusa, Kolme sulotarta, 1963, öljy kankaalle. Lappeenrannan taidemuseon kokoelma 

Lappeenrannan taidemuseon kokoelmien painopistealueita ovat kaakkoissuomalainen nykytaide 1960-luvulta nykypäivään sekä luovutetun Karjalankannaksen ja Viipurin kuvataide. Kokoelmat ovat muodostuneet vuodesta 1965 alkaen. Ensimmäinen kokoelmaosto oli Unto Pusan Kolme Sulotarta taiteilijan yksityisnäyttelystä Lappeenrannassa alkuvuodesta 1966.

Vanhemman suomalaisen taiteen kokoelmassa korostuu luovutetun Karjalan perintö ja Viipuri, jossa ennen toista maailmansotaa toimi kolmas valtakunnallinen keskus kuvatataiteilijoille, Viipurin Taiteenystävät ry:n ylläpitämä piirustuskoulu. Luovutetun Viipurin aluetta ja Karjalankannaksen maisemia kuvaavia maalauksia, piirroksia ja grafiikkaa on hankittu kokoelmiin vuosien varrella. Teoksia on sekä ostettu että saatu lahjoituksina.

Vanhimmat kokoelmateokset ovat 1700-luvulta, kuten Petter Langin Viimeinen tuomio (Käkisalmen kirkon alttaritaulu). 1800-luvun ja 1900-luvun alun teoksia on määrällisesti vähän mutta yhdessä karjalaisyhteisöjen talletusteosten kanssa niistä muodostuu kokonaisuus. Kokoelmissa on huomioitu Viipurissa vaikuttaneiden tai siellä syntyneiden taiteilijoiden panos.

Nykytaiteen kokoelmissa on huomioitu erityisesti kaakkoissuomalainen taide. 1960-luvun jälkeinen suomalainen nykytaide muodostaa määrällisesti suurimman osan kokoelmista. Kokoelmissa on teoksia muun muassa Leena Luostariselta, Ulla Rantaselta, Juho Karjalaiselta, Taideahtaajilta, Annu Vertaselta, Anne Tompurilta, Pentti Kaskipurolta, Tuula Lehtiseltä, Okko Oinoselta ja Einari Levolta.

Pääsääntöisesti kokoelma on karttunut ostamalla, mutta erityisesti muutamat lahjoitukset ovat täydentäneet kokoelmaa hyvin. Karjalaiset juuret omaavan taitelijan ja kriitikon, Porin piirustuskoulun entisen rehtorin Pertti Ala-Outisen laaja ja laadukas grafiikan- ja piirustusten kokoelma on ollut hieno lisä museon suhteellisen nuoreen kokoelmaan. Ala-Outisen lahjoituksessa ovat edustettuina muun muassa keskeiset suomalaiset graafikot kuten Askola, Tanttu, Kaskipuro, Pietilä, Lumikangas, Karjalainen ja Hämäläinen. Vanhimpia teoksia ovat 1800-luvun japanilaiset puupiirrokset ja varhaiset eurooppalaiset etsaukset. Suurin osa kokoelmasta koostuu 1960-70-lukujen suomalaisesta grafiikasta.

Kokoelmiin on vuosien aikana lahjoitettu runsaasti alueella vaikuttaneiden taiteilijoiden teoksia. Lappeenrantalaisen kulttuurivaikuttaja Jussi Komosen perikunta on lahjoittanut muun muassa Unto Pusan ja Albin Kaasisen teoksia. Lahjoituksena on saatu myös puupiirtäjä Tapio Kelo-Puomion tuotanto, Tanja Korpelan puupiirroksia ja Kalle Kuutolan maalauksia. Suomen Kulttuurirahasto on lahjoittanut kokoelmiin muun muassa Juho Rissasen Ranskassa tekemät suuret pastelliluonnokset Nuorten naisten sunnuntaivierailu (1913). Tilaustyönä toteutettu lopullinen teos oli Hackmanin suvun talossa Viipurissa, mutta tuhoutui sodan aikana. Suomen Kulttuurirahaston lahjoituksiin kuuluu muun muassa Muusarin, Kunnaksen ja Kamppurin teoksia. Myös monet muut lahjoittajat ovat antaneet oman lisänsä kokoelmiin.