Galeria Obrazów powstała według projektu Jana Chrystiana Kamsetzera po przebudowie w 1788 r. Jest to obszerne wnętrze na planie wydłużonego prostokąta, usytuowane w trakcie północnym pałacu, przeznaczone na ekspozycję malarskich dzieł sztuki. Lokalizacja ta zapewniała najlepsze dzienne światło dla podziwiania płócien. To tu właśnie, za czasów Stanisława Augusta, były prezentowane najcenniejsze dzieła sztuki pochodzące z jego kolekcji. Wśród wielu wybitnych obiektów znajdowało się tu między innymi aż sześć obrazów Rembrandta, między innymi Dziewczyna w ramie obrazu i Uczony przy pulpicie. Sala ta pełniła wówczas także funkcje sali bilardowej.

Ściany Galerii są wybite zielonym płótnem. Także i dziś o charakterze sali decydują liczne, zgromadzone na ścianach obrazy w złoconych i ciemnych ramach. Płótna są zawieszone zgodnie z XVIII-wiecznym sposobem eksponowania, tworząc dekoracyjną tapetę. Z ciemnymi ramami harmonizuje usytuowany na naprzeciwległej ścianie kominek z dębnika czyli tzw. czarnego marmuru wydobywanego w okolicach Krakowa. Model kominka wykonali w 1790 r. Giuseppe Amadio i Paolo Casasopra. W jego zwieńczeniu, ponad lustrem, znajduje się okrągły medalion z popiersiem Antoninusa (kopia płaskorzeźby z willi Albani), ujęty złoconymi gryfami. Kominek ujmują posągi z kolekcji Stanisława Augusta: Wenus Medycejska (wykonana ok. 1774-1776) i Faun z koźlęciem (przed 1790). Są to dzieła pierwszego rzeźbiarza królewskiego André Le Bruna powstałe według antycznych pierwowzorów. Tę drugą rzeźbę Stanisław August planował włączyć do projektowanego przez siebie muzeum rzeźby. Na tle paleniska leży Śpiący Amor Francesca Lazzariniego. Kominek zdobi także klasycystyczny zegar należący do pierwotnego wyposażenia Galerii.

Funkcje tej sali były bardzo znaczące. Z jednej strony było to miejsce świadczące o kolekcjonerskich i muzealnych ambicjach króla. Stanisław August, wzorem zwłaszcza angielskich estetów i zbieraczy dzieł sztuki, wydzielił w swej rezydencji pomieszczenie na galerię obrazów. Z drugiej strony Galeria ta była miejscem ekspozycji dzieł sztuki zapowiadającym królewskie projekty utworzenia w Łazienkach nowoczesnego muzeum tzw. Musaeum Polonicum o charakterze publicznym, czyli otwartym dla szerszej publiczności. Tego typu instytucja ostatecznie nie powstała, ale jej idea świadczy o nowoczesnych, oświeceniowych kategoriach myślenia Stanisława Augusta, przyznającemu swemu zbiorowi także funkcje utylitarne.