W 1811 roku zbiory muzealne zostały przekazane nowemu właścicielami, władzom miasta Brukseli. Po przejęciu Brukseli przez Królestwo Niderlandów ówczesny władca Wilhelm I objął patronat nad zbiorami, ponadto powiększył zbiory sztuki i przeniósł siedzibę muzeum do dawnego budynku pałacu królewskiego. Po uzyskaniu niepodległości Belgii w 1835 roku król Leopold I wydał dekret nadający muzeum godność muzeum państwowego poświęconego sztuce Belgii. Państwo przejęło muzeum ostatecznie w 1842 roku. Trzy lata później utworzono oddział poświęcony współczesnej sztuce belgijskiej. W 1863 powstał kolejny katalog, zapisano w nim 361 dzieł.
XX wiek stał się dla muzeum stuleciem obfitym w liczne wydarzenia artystyczne. Powstały dwa działy, będące zrębem obecnej struktury muzeum, oddzielnie gromadzono zbiory sztuki dawnej i współczesnej. Wzrosła działalność wystawiennicza i wydawnicza instytucji, głównie za sprawą rozwoju XX-wiecznych kierunków awangardowych. W 1911 Guillaume Apollinaire urządził w Muzeum Sztuki Współczesnej pierwszą poza Francją wystawę dzieł kubizmu. W 1927 nadano muzeum obecną nazwę, ponadto wówczas miała miejsce wielka wystawa dzieł Vincenta van Gogh. Od 1952 roku muzeum stało się wydawcą magazynu naukowego "Bulletin". W latach 60.