Az Intézet a Magyar Tudományos Akadémián belül 1969-ben jött létre, eredetileg Művészettörténeti Kutató Csoport néven. Előzménye az addig a Művelődésügyi Minisztérium áltat működtetett Művészettörténeti Dokumentációs Központ volt, amelyet az MTA teljes körű dokumentációs gyűjtemény kialakításának kötelezettségével vett át. Ennek jegyében a minisztérium által átadott Levéltári Regeszta-gyűjtemény, Pecsétmásolat-gyűjtemény, Magyar Művészek Lexikona Gyűjtemény, valamint Adattár kiegészült egy szakkönyvkönyvtárral és egy Fényképtárral. 1991-ben az intézmény neve MTA Művészettörténeti Kutatóintézetre változott. 1994-ben alakult meg az MTA Művészeti Gyűjtemény, amelynek vezetőjét és munkatársait a Művészettörténeti Intézet adja. 2009-től az Intézet működteti az MTA Pszichiátriai Művészeti Gyűjteményt, mint közérdekű múzeális intézményt. Az akadémiai intézethálózat megújításának keretében 2012. január 1-től egy nagyobb egységbe beolvadva MTA Bölcsészettudományi Kutatóközpont Művészettörténeti Intézet néven működik, a régi osztálystruktúra helyett kutatócsoportok köré szervezett kutatási programokkal. Az Intézet 2019 őszétől az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat tagja, amely 2023 óta HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat néven működik. A Művészettörténeti Intézet 2022 óta MTA Kiváló Kutatóhely.