Galeria adăpostește portrete ale unor britanici celebri și importanți din punct de vedere istoric, selectate pe baza semnificației persoanei, nu a artistului. Colecția include fotografii și caricaturi, precum și picturi, desene și sculpturi.
Una dintre cele mai cunoscute imagini ale sale este "Portretul Chandos", cel mai faimos portret al lui William Shakespeare, deși există o oarecare incertitudine cu privire la faptul că pictura este chiar a dramaturgului.
Nu toate portretele sunt excepționale din punct de vedere artistic, deși există autoportrete realizate de William Hogarth, Sir Joshua Reynolds și alți artiști britanici de marcă. Unele, cum ar fi portretul de grup al participanților la Conferința de la Somerset House din 1604, sunt documente istorice importante în sine. Adesea, valoarea de curiozitate este mai mare decât valoarea artistică a unei opere, cum este cazul portretului lui Edward al VI-lea realizat de William Scrots, al picturii lui Patrick Brontë cu surorile sale Charlotte, Emily și Anne sau al unei sculpturi a reginei Victoria și a prințului Albert în costume medievale. Portretele unor personalități în viață au fost permise începând din 1969.
Pe lângă galeriile sale permanente de portrete istorice, Galeria Națională de Portrete expune o colecție de lucrări contemporane, care se schimbă rapid, organizează expoziții de portrete ale unor artiști individuali și găzduiește concursul anual BP Portrait Prize.
Galeria are multe busturi-portret realizate de sculptori. Sculptorii sunt în majoritate britanici sau rezidenți în Marea Britanie, iar subiecții sunt britanici. Printre sculptori se numără poeți ai sculpturii moderne, precum Sir Jacob Epstein (14 exemple), Dame Elizabeth Frink (5 exemple), Sir Eduardo Paolozzi (patru busturi cu autoportrete).