Les salles 37 à 42 situées au second niveau du collège des Jésuites marquent une rupture franche avec la section précédente et explore l'émergence du monde moderne dans la peinture. Premier héros de cette révolution esthétique, Gustave Courbet (1819-1877) se consacre à une description sans fard du réel, et fait triompher l'expression d'une humanité profonde et vraie. Son amitié avec le collectionneur et mécène Alfred Bruyas vaut au musée Fabre un ensemble considérable de toiles, dont la Rencontre et les Baigneuses. Le peintre montpelliérain Frédéric Bazille (1841-1870) poursuit cette exploration du réel en jetant les bases d'une nouvelle peinture, l'impressionnisme.
Après les recherches de la fin du XIXe siècle, où le symbolisme restaure dans la peinture le spirituel et le mystère (Carrière...), les avant-gardes du début du XXe siècle vont consacrer l'usage brutal et dynamique de la couleur (Matisse, Van Dongen, Delaunay, Dufy, Chabaud...) mise au service d'une sensibilité toute moderne, de contrastes violents qui annoncent les bouleversements de la première guerre mondiale.
