Коллекция икон Ярославского художественного музея насчитывает около 2000 произведений с начала XIII – начала ХХ вв. В настоящее время экспозиция пополняется новыми реставрационными открытиями. Сейчас в нее входит около 80 икон XIII – конца XVII веков, которые представляют многовековую художественную традицию города.  

Открывают экспозицию древнейшие памятники, начиная с домонгольской иконы начала XIII века «Спас Вседержитель». Во втором зале экспозиции представлены шедевры XVI столетия редких иконографических сюжетов – «Происхождение Честных Древ Креста», «Иоанн Предтеча с Процветшим Крестом» и житийный образ Варлаама Хутынского с 36 клеймами. В самом большом зале экспозиции можно увидеть произведения ярославской иконописной школы XVII века. Это – знаменитая икона «Сергий Радонежский с житием» и «Сказанием о Мамаевом побоище», икона со Сказанием о местной чудотворной иконе «Богоматерь Толгская», икона-рама со Сказанием об иконе «Богоматерь Казанская-Ярославская» с сюжетами из истории Ярославля Смутного времени. Крупные по размеру, выполненные профессиональными мастерами, ярославские иконы свидетельствуют о высочайшем уровне ярославского иконописания. В экспозиции можно увидеть подписные иконы приезжих мастеров: Федора Зубова и Семена Спиридонова Холмогорца, мастеров круга костромского иконописца Гурия Никитина. Экспозиция демонстрирует разнообразие художественных предпочтений ярославцев, знание работ известных мастеров своего времени, интерес к иконографическим новшествам. 

В экспозиции представлены наиболее характерные для Ярославля произведения и совершенно особенные, включая уникальные. Продуманная и качественно построенная экспозиция, объединенная четкой конструктивной идеей, создает цельное и гармоничное представление об искусстве города и не оставляет сомнений о важности его места в русской культуре. 

Экспозиция, представляющая памятники начала XIII – конца XVII века, позволяет вести широкую экскурсионную, образовательную и просветительскую работу. В течение учебного года в экспозиции проходят тематические занятия для школьников, учащихся и студентов по вопросам древнерусской культуры и искусства, отечественной и местной истории. На базе экспозиции проводятся факультативные занятия и специальные курсы для средних и высших учебных заведений города. Специалисты различных направлений – искусствоведы, историки, культурологи, краеведы – находят здесь материал для исследований, а многочисленные гости города имеют возможность познакомиться с художественным наследием средневекового Ярославля.