В 1930 году была создана "Опытная комплексная марксистская экспозиция" по искусству XVIII – первой половины XIX века, в которой искусство прошлого попытались соединить с задачами революции. Показывались произведения на основании "классового истолкования явлений искусства". Помимо картин в экспозицию вводились предметы быта, фотоснимки, подробный этикетаж. Порочность подобного подхода привела к вульгаризации показа произведений искусства.
В те годы основополагающим во всех видах деятельности музея становится социологический подход. Выставки строятся главным образом по тематическому принципу: "Антиалкогольная" (1929), "Красная Армия в советском искусстве" (1930), "Революционная и советская тематика" (1930), "Плакат на службе пятилетки" (1932).
Здание закрытой в 1929 году церкви Святителя Николая в Толмачах в 1932 было передано Галерее и стало запасником живописи и скульптуры. Позже оно было соединено с экспозиционными залами заново выстроенным двухэтажным корпусом, верхний этаж которого был специально предназначен для экспонирования картины А.А Иванова "Явление Христа народу (Явление Мессии)" (1837–1857). Также был построен переход между залами, расположенными по обе стороны от главной лестницы, что обеспечило непрерывность обзора. В результате этих перемен увеличилась экспозиционная площадь музея и началась работа над созданием новой концепции размещения произведений. К недостатку этой экспозиции следует отнести отсутствие произведений древнерусского искусства и малое количество графики и скульптуры.
В 1934–1935 годах была осуществлена новая экспозиция. Галерея вернулась к прежней историко-хронологической развеске. Вновь появился раздел древнерусского искусства. Крупнейшие мастера, как и раньше, были представлены монографически. Формирование коллекции современного искусства привело к необходимости создания в 1931 году отдела советского искусства, характер коллекции которого определился в 1933 году, когда в Галерею были переданы картины и скульптура с юбилейных выставок "Художники РСФСР за 15 лет" и "15 лет РККА" – произведения П.Д. Корина, А.А. Дейнеки и П.П. Кончаловского.
Существенным новшеством, превратившим Галерею в музей многонационального советского искусства, стало решение собирать и показывать наиболее интересные произведения живописи, графики и скульптуры художников советских республик. К середине 1930-х годов советский отдел имел свыше 500 картин, около 100 скульптур, более 4 000 графических произведений. Со второй половины 1930-х годов в Галерее появилась традиция сопровождать выставки научными конференциями, на которые приглашались специалисты из разных городов и республик.
В 1936 году было завершено строительство нового двухэтажного корпуса с северной стороны основного здания. Сооруженный по проекту А.В. Щусева, мастерски соотнесенный с исторической частью и васнецовским фасадом, "щусевский корпус" органически вошел в панораму Лаврушинского переулка. Его просторные залы (четыре – в верхнем этаже и четыре – в нижнем) сначала использовались для выставок, а с 1940 года были включены в основной маршрут экспозиции.
1930-е годы были временем празднования юбилеев многих художников. За пять лет Галерея организовала семь всесоюзных монографических выставок: в 1934 – выставка произведений В.Г. Перова (к 100-летию со дня рождения), в 1935 – В.А. Серова (к 70-летию со дня рождения), 1936 – И.Е. Репина, 1937 – В.И. Сурикова и И.Н. Крамского (к 100-летию со дня рождения), 1938 – И.И. Левитана и в 1939 – О.А. Кипренского. К ним можно добавить две тематические выставки 1939 года – юбилейная, посвященная 100-летию со дня смерти А.С. Пушкина и выставка "Русской исторической живописи". В 1941 году состоялась выставка "Лучшие произведения советских художников".
В 1920-е годы главным считалось показать современное искусство в его различных направлениях, в 1930-е этот метод был осужден как позиция "мнимой объективности". Началась борьба с формализмом. Из экспозиции Галереи на 25 лет изгоняются "левые" художественные группировки 1910–1920-х годов. В ее залах во всей полноте был представлен ставший господствующим в искусстве метод соцреализма.
С первых недель Великой Отечественной войны основной задачей коллектива Государственной Третьяковской галереи было спасение и сохранение уникальных памятников национальной культуры. Фронт приближался. Враг бомбил Москву.
Под управлением Комитета по искусству при СНК СССР, в чьем ведении находилась Галерея, начали подготовку к эвакуации. В несколько дней под руководством директора А.И. Замошкина, главного хранителя Е.В. Сильверсван и заведующего реставрацией Е.В. Кудрявцева провели реэкспозицию всего музея. Картины были убраны со стен, вынуты из рам и сняты с подрамников. В первую очередь паковали особо ценные произведения "первой категории". Работали с утра до поздней ночи.
Основная нагрузка легла на плечи реставраторов, им потребовались не только немалые познания, но и изобретательность. Так, "больную" картину И.Е. Репина "Иван Грозный и сын его Иван 16 ноября 1581 года" с постоянно возникающими осыпями красочного слоя положили между двумя листами фанеры, обшитыми плотной фланелью, и закрепили амортизаторами в ящике. При консервации маленьких и средних картин использовали "кассетный" способ укладки, а большие полотна наворачивали на валы, закладывали в оцинкованные цилиндры и только потом в ящики. Так были упакованы картины А.А. Иванова, В.И. Сурикова, А.М. и В.М. Васнецовых. В первых числах июля в нижних залах Галереи уже громоздились сотни замаркированных и опломбированных ящиков с вложенной поящичной описью художественных произведений.
13 июля вышло распоряжение председателя Совета по эвакуации при СНК СССР Н.М. Шверника о вывозе по железной дороге уникальных произведений из Государственной Третьяковской галереи и других головных музеев столицы. Из Лаврушинского переулка в сторону Казанского вокзала потянулись крытые грузовики. Через один день эшелон (17 вагонов) увозил в глубь страны 235 ящиков с экспонатами Галереи. Вместе с ними были погружены еще 603 ящика: из собраний Государственного музея нового западного искусства, Государственного музея изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Музея восточных культур. Сопровождали груз сотрудники музеев; от Государственной Третьяковской галереи – заведующий реставрацией Е.В. Кудрявцев, художник-реставратор К.А. Федоров и др. Отвечал за весь груз директор Третьяковской галереи А.И. Замошкин.
В 20-х числах июля прибыли в место назначения – Новосибирск. Одиннадцать человек с помощью красноармейцев перенесли ящики в недостроенное здание Оперного театра. Сначала под хранилища музейных фондов заняли только огромные кольцевые фойе первого и второго этажей. Ящики ставили рядами по музеям и видам искусства вплотную один к другому, в два, а иногда и в три яруса. Временное хранилище музейных фондов с иконами Андрея Рублева и Дионисия, картинами И.Е. Репина, В.И. Сурикова, В.М. Васнецова, Рубенса, Рембрандта, Матисса, гравюрами Хокусая, восточными масками, редкими музыкальными инструментами назвали в честь любимого национального музея филиалом Государственной Третьяковской галереи. Директором назначили А.И. Замошкина.
С первых же дней пребывания на сибирской земле началась тяжелая, реставрационно-хранительская работа: круглосуточные дежурства в хранилищах, ночные обходы, контрольные вскрытия ящиков.
А в Москве в ночь с 11 на 12 августа 1941 года в результате налетов вражеской авиации две фугасные бомбы упали на здание Государственной Третьяковской галереи. На крыше в нескольких местах было разрушено стеклянное покрытие. Рухнуло межэтажное перекрытие верхнего зала №6 и нижнего №49. Пострадал главный вход. В гардеробе подвального этажа разбило полы. Вышли из строя отопительная и вентиляционная системы. Несколько месяцев спустя, в ночь с 12 на 13 ноября, упала еще одна фугасная бомба на территорию Галереи. Был разрушен двухэтажный жилой дом. Шесть сотрудников Галереи и их семьи остались без крова, пострадал гараж.
Буквально за день до августовской ночной бомбежки успели снять и упаковать вмонтированный в окно нижнего зала №29 витраж "Рыцарь" из цветного стекла работы М.А. Врубеля. Первое попадание в Галерею ускорило вторую отправку художественных произведений в тыл. В середине августа огромная баржа постройки 1913 года отплыла от Московского речного вокзала. В сухом трюме поместились 84 ящика (40 – с произведениями из основного галерейского собрания, 44 – с работами И.И. Бродского). Здесь же разместили ящики и других музеев Москвы. Груз сопровождали старший научный сотрудник М.М. Колпакчи и реставратор И.В. Овчинников.
В районе завода им. Сталина (ныне им. Лихачева) они попали в полосу воздушного боя. Тем не менее благополучно доплыли до города Горького (ныне Нижний Новгород), где не только починили крышу баржи, но и взяли на борт художественную коллекцию Государственного Русского музея. Далее вверх по Каме к месту назначения – в город Молотов (ныне Пермь). До конца эвакуации М.М. Колпакчи и И.В. Овчинников самостоятельно несли ответственность за грузы Галереи в Молотове, считаясь хранителями филиала в Новосибирске.
В Москве, в Лаврушинском переулке, и после отправки второй очереди, продолжалась упаковка художественных произведений, размещение ящиков в более безопасные места (бомбоубежища, запасники). К 20 сентября 1941 года было готово к отправке еще 338 ящиков, хотя сотрудников в Галерее оставалось все меньше. В первые дни войны многие ушли в армию или в народное ополчение. К зиме 1942 года, в связи с эвакуацией музея, коллектив значительно сократили, в штате числилось менее тридцати человек. В залах было холодно, отопление не работало, везде гулял ветер, в щели залетал снег. В таких условиях становилось крайне тяжело хранить экспонаты. 26 ноября состоялась третья очередь эвакуации художественных произведений Галереи. В Новосибирск вывезли еще 109 ящиков.