Poput velikih svetskih i evropskih biblioteka koje u svom sastavu poseduju zbirke vizuelnih umetnosti, Grafička zbirka NBS koncipirana je sa idejom da čuva originalna dela likovne i primenjene umetnosti koja imaju istorijsko-umetničku vrednost, sa fokusom usmerenim na popunjavanje nacionalnog fonda. Sistematsko sakupljanje, istraživanje, valorizacija, zaštita i izlaganje slikovne građe, čine najvažnije aspekte delovanja.

Obuhvatajući široki vremenski raspon, od 16. veka do današnjih dana, zbirka je organizovana u nekoliko celina koje čine originalni grafički listovi, grafičke mape, ilustrovani plakati, izložbeni, kao i katalozi muzejskih kolekcija. U sastavu zbirke, između ostalog, čuvaju se i vredne zaostavštine – ilustracije i grafike Ljubice Cuce Sokić i Bosiljke Kićevac, karikature, plakati i reklamna grafika Aleksandra Karakuševića Klasa. Prihvatanjem Knjige umetnika kao novog fenomena umetničkog dela, udareni su temelji za prikupljanje ove jedinstvene i u domaćoj bibliotečkoj praksi do sada nedovoljno poznate vrste građe.

Likovna zbirka sadrži preko 300 slika i skulptura eminentnih srpskih i jugoslovenskih umetnika, među kojima se nalaze reprezentativna dela Save Šumanovića, Miće Popovića, Peđe Milosavljevića, Milana Konjovića, Petra Lubarde i dr.