En 1926 se inició la construcción de un nuevo edificio que albergara las cuantiosas obras que poseía el museo. La construcción finalizó en 1938, justo un año antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Durante la invasión nazi, muchos soldados expoliaron y destruyeron obras de incalculable valor. Después de la guerra se pudieron recuperar muchas piezas bajo la supervisión del doctor Lorentz.
Actualmente, el Museo Nacional de Varsovia exhibe unas 780.000 obras de arte distribuidas en diferentes galerías. Abarcan desde la Edad Media hasta el siglo XX.