En la segunda planta encontramos la exposición permanente, repartidas en 19 salas que ocupan toda la planta superior del edificio. Aquí encontraremos la exposición del fondo de Arte Flamenco, obras que datan de los siglos XVI y XVII entre los que destaca el Tríptico de Nava-Grimón del s. XVI (Depósito de Cepsa)  y procedente de Bruselas, entre otras obras que denotan el intenso tráfico comercial entre Canarias y Flandes responsable del rico patrimonio de origen flamenco presente en las islas. En estas salas se encuentra también la selección de pintura religiosa, destacando la Sala Juan de Miranda cuyo estilo artístico se sitúa entre el barroco y el gusto del neoclasicismo pictórico que se desarrolla entre los siglos XVII y XVIII. 

Dentro de la exposición permanente se encuentra también la selección de obra de paisaje con obras de Nicolás Alfaro Brieva y Cirilo Truilhé y la sala dedicada a Valentín Sanz y sus paisajes de las islas. Es de gran relevancia la obra expuesta en la Sala del Piano que alberga el género de pintura histórica que cuenta con un importante número de obras que proceden del depósito del Museo del Prado, subrayando la relación existente entre ambas instituciones. 

La colección permanente se completa con las salas enfocadas a retratos y escenas donde destaca el artista palmero Manuel González Méndez, la sala con obra de la transición pictórica que define el tránsito del XIX al XX y la sala enfocada a la tendencia regionalista ya en el siglo XX donde se ponen en relieve las costumbres, paisajes y tradiciones locales, bajo una mirada bucólica y mítica, siendo uno de los máximos exponentes de esta corriente el pintor Pedro de Guezala.