Зала “Художествена галерия“ е разположена на третия, последен етаж на музея.
През 2024 г. залата беше изцяло обновена по проект „Обновяване на зала Художествена галерия в Исторически музей – Стрелча“, финансиран от Министерство на културата. Проектът, с обща стойност от 6 888 лв., беше одобрен в края на 2023 г., а работата по него започна в началото на януари 2024 г.
Благодарение на проекта, залата разполага с модерна и енергоефективна система, която осигурява по-добра видимост и защита на изложените творби; нови пана, които предпазват произведенията на изкуството от вредното въздействие на пряката слънчева светлина; система за окачване, което улеснява разположението на експонатите и осигурява по-голяма гъвкавост.
В залата са представени творби на известни български художници като акад. Стефан Иванов и Никола Образописов. Основен акцент тук са картините на Мильо Маринов Балтов – потомък на един от най-видните родове в Стрелча – Балтови.