Die Pinakothek entstand 1838 im Palazzo della Missione, später Palazzo degli Studi, als die Kunstwerke, die nach der ersten napoleonischen Unterdrückung in der Stadtverwaltung verblieben waren, in der Bibliothek zusammengeführt wurden, zu der dann Gemälde und Fresken aus der Stadtresidenz und dem Dom hinzukamen. Der Graf Pietro Guarini, Gonfalonier von Forlì, förderte die neue Einrichtung in erheblichem Maße; in der Folgezeit kam es zu beträchtlichen Aufstockungen, sowohl durch von der Stadtverwaltung geförderte Ankäufe als auch später durch die Anwendung der subversiven Gesetze von 1866/67. Im Jahr 1922 wurden die Bibliothek, die Kunstgalerie und die Museen an den heutigen Standort verlegt, der im 18. Jahrhundert als Krankenhaus des Hauses Gottes für die Kranken nach einem Entwurf von Giuseppe Merenda errichtet wurde. Der Piancastelli-Nachlass leistete mit Werken von Bartolomeo Ramenghi, Innocenzo Francucci da Imola, Giovan Battista Ramenghi und Luca Longhi einen wesentlichen Beitrag zur Dokumentation der Kunst des 16. Jahrhunderts in der Romagna.
In der zentralen Halle sind die großen Gemälde des siebzehnten und achtzehnten Jahrhunderts ausgestellt: Werke von Francesco Albani, Andrea Sacchi, Guido Cagnacci, Cristoforo Serra, Giovanni Francesco Barbieri, bekannt als Guercino, Benedetto Gennari, Carlo Maratta, Carlo und Felice Cignani.
