Al fundarse el Museo Cabañas, el Instituto Nacional de Bellas Artes dio en comodato a este recinto una importante colección de dibujo, gráfica y piroxilinas del muralista jalisciense, José Clemente Orozco. Única en su tipo por abarcar de principio a fin su trayectoria mural y gráfica, la colección se conforma por 340 piezas.
Entre las piezas que resguarda el Museo Cabañas, se encuentran bocetos para los murales de la Preparatoria Nacional y la Casa de los Azulejos de principios de los años veinte, bocetos de los murales pintados durante su estadía en Estados Unidos, así como dibujos realizados a su regreso a México para la ejecución el mural del Palacio de Bella Artes y su ciclo mural en Guadalajara que inicia en el Museo de las Artes de la Universidad de Guadalajara, el Palacio de Gobierno y culmina en el Museo Cabañas; hasta las series de dibujos, gráfica y piroxilinas que desarrolla en sus últimos años de vida a finales de los años cuarenta.