Третий директор галереи, сэр Фредерик Уильям Бертон, начал собирать коллекцию произведений XVIII века. Кроме того, в годы его правления сокровищница галереи пополнилась картинами «Венера и Марс» Боттичелли, «Мадонна Ансидеи» Рафаэля и «Конный портрет Карла I» ван Дейка. На покупку этих произведений был выделен грант размером 87 500 фунтов стерлингов, и после этого ежегодная выдача грантов прекратилась на несколько лет. Закончился «золотой век коллекционирования» Национальной галереи, который подарил ей безупречный облик. Посетивший ее в 1899 году русский художник и главный идеолог объединения «Мир искусства» Александр Бенуа записал в своих дневниках: «Я от одного восхищения переходил к другому. Действительно, нигде в мире как будто нет такого изысканного подбора картин, как здесь».
На рубеже веков галереей управлял сэр Эдвард Джон Пойнтер. На годы его службы пришелся сельскохозяйственный кризис, который вынудил многих аристократов продавать свои коллекции. Однако их картины не попадали в национальное собрание: американские плутократы выкупали произведения и увозили за пределы Великобритании. Чтобы остановить отток шедевров из страны, был основан Национальный фонд коллекций произведений искусства. С помощью фонда совет попечителей (два года после отставки Пойнтера обязанности директора исполнял именно он) приобрел для галереи «Венеру Рокби» Веласкеса. Следующая подобная покупка состоялась после назначения новым директором сэра Чарльза Холройда — в галерею попал «Портрет Кристины Датской» Гольбейна.
В истории музея началась новая веха: в течение десятилетия в его стены попадали большие собрания частных коллекционеров. Промышленник доктор Людвиг Монд подарил 42 картины художников итальянского Возрождения, включая «Распятие Монд» Рафаэля. Сэр Хью Лейн завещал 39 картин импрессионистов, среди которых были «Зонтики» Ренуара. Это наследие послужило причиной многолетних разбирательств: несмотря на то что Холройд с радостью принял картины, совет попечителей отнесся к ним враждебно. Лорд Редесдейл писал, что «скорее услышал бы мормонскую службу в соборе Святого Павла, чем увидел выставку современных французских художников-бунтарей в святая святых Трафальгарской площади». Из-за этих строк Лейн исправил завещание и пообещал свои картины Ирландии, но его новая воля не была засвидетельствована. И после его смерти в 1915 году борьба за его наследие разгорелась на 44 года. В результате часть коллекции выставляется в постоянной экспозиции Дублинской городской галереи Хью Лейна, а часть путешествует из Лондона в Дублин и назад.
В 1914 году в музее произошло несколько трагедий. 10 марта Мэри Ричардсон, боровшаяся за избирательные права женщин, порезала картину «Венера Рокби» Веласкеса. Таким образом она опротестовала арест Эммелин Панкхерст, лидера британских суфражисток. Ричардсон приговорили к полугодовому тюремному заключению, но почти сразу другая суфражистка, Фреда Грэхем, атаковала пять работ Джованни Беллини, включая «Моление о чаше» и «Мадонну с младенцем».
Двери галереи закрылись для посетителей до начала Первой мировой войны — тогда Женский социальный и политический союз выступил за прекращение нападений на произведения искусства.