1950년 6·25전쟁이 발발하자 1951년 1월 가족을 데리고 서귀포에 거주하면서 작품활동을 하다가 같은 해 12월 부산으로 떠난 이중섭의 예술혼을 기리기 위해 설립한 기념관이자 전시관으로, 2002년 12월 28일 개관하였다. 연건평 589㎡의 2층 건물로, 공사비는 10억 4600만 원이 들었다.
이보다 앞서 서귀포시에서는 1996년 한국을 대표하는 서양화가이자 천재화가인 이중섭을 기리기 위해 피난 당시 거주했던 초가 일대를 이중섭 거리로 명명하였다. 이어 1997년 4월 그가 살던 집과 부속건물을 복원해 이중섭 거주지와 그의 호인 대향(大鄕)을 따서 대향전시실을 꾸미는 한편, 매년 10월 말 이중섭의 사망주기에 맞추어 이중섭 예술제를 개최해 왔다.
그러던 중 이중섭 거리를 문화가 살아 숨쉬는 문화관광의 거리로 활성화하기 위해 서귀포시에서 다시 이중섭 미술관을 설립하게 된 것이다. 전쟁 중 세들어 살던 초가 바로 옆, 서귀포항이 내려다 보이는 언덕 위에 있으며, 미술관 앞에는 이중섭 공원이 있다. 그러나 개관 당시에는 원화가 없어 일부 복사본만 전시하다가, 뒤에 이를 안타깝게 여긴 문화인들의 기증과 노력으로 현재는 이중섭의 서귀포 생활 당시의 모습이 담긴 작품을 비롯해 여러 작품이 전시되고 있다.
그 밖에 김환기(金煥基)·박생광(朴生光)·이응로(李應魯)·장욱진(張旭鎭) 등 30명이 넘는 현대 한국화가·서양화가 등의 작품도 전시되고 있다. 이중섭의 작품으로는 《서귀포의 추억》 《물고기》 《물고기와 노는 두 어린이》 《도원》 등이 있다.