Die 1969 eröffnete Kunsthalle Rostock war eines der Vorzeige-Museen der DDR. Seinerzeit wurden Kunstwerke der an die Ostsee angrenzenden Staaten hier ausgestellt. Darunter fanden sich Gemälde, Plastiken und Graphiken.
Die Sammlung wurde, so lange die DDR existierte, stetig erweitert. Die damals erworbenen Kunstwerke bilden noch heute den Kern der Sammlung der Kunsthalle Rostock. Nach der Wiedervereinigung kamen nur wenige Neuankäufe zur bestehenden Kunstsammlung hinzu. Hauptgegenstand der Ausstellungen der Kunsthalle Rostock ist die Kunst der ostdeutschen Moderne. Hauptsächlich verfügt die Sammlung über Werke regionaler Künstler. Ein kleiner Teil der Kunstsammlung besteht aus Werken des Dresdner Spätexpressionismus und der Neuen Sachlichkeit. Der Entstehungszeitraum liegt hier jeweils während der 1920er Jahre.
Die Kunsthalle Rostock präsentiert ihre eigenen Ausstellungsstücke, sowie von anderen Museen zur Verfügung gestellte Leihgaben, im Rahmen von Wechselausstellungen. Gezeigt werden dann Werkübersichten einzelner Künstler, wie zum Beispiel von Ulrike Theusner, Otto Niemeyer-Holstein oder Ute und Werner Mahler, oder thematisch zusammengestellte Ausstellungen.
Zu allen Wechsellausstellungen werden erklärende Museumsführungen angeboten. Außerdem werden zum Ausstellungsprogramm passende Filme in den Räumlichkeiten der Kunsthalle Rostock gezeigt. Weiterhin möchte die Kunsthalle Rostock den Austausch zwischen Künstlern und Künstlerinnen, sowie an Kunst interessierten Bürgern fördern. Ihr Instrument hierfür ist der "Artist-Talk". Dabei handelt es sich um eine Veranstaltungsreihe zu der wechselnde zeitgenössische Künstler und Kunst-Experten, wie etwa Kunst-Professoren, eingeladen werden. Diese führen vor interessiertem Publikum ein Gespräch zu den Werken des geladenen Künstlers. Das Publikum hat in dessen Rahmen die Möglichkeit Fragen zu stellen und Kommentare zu geben.