Zbirka plakata Kabineta grafike sadrži preko 4000 muzejskih predmeta, a obuhvaća umjetničke plakate, originalne skice i predloške za plakate najistaknutijih hrvatskih umjetnika i dizajnera od kraja 19. stoljeća do danas. Pedesetih godina prošlog stoljeća u vrijeme prvih godina djelovanja Kabineta grafike začeta je i Zbirka plakata otkupom kolekcije najstarijih i starih hrvatskih plakata od kolekcionara Dušana Plavšića. Tijekom godina Zbirka se povećavala novim otkupima i darovanjima.
Najstariji primjerci nacionalnih plakata u fundusu su Mladost (1898.) i Urania (1900.) uradci umjetnika Bele Csikosa Sessie koji sežu u same početke grafičkog dizajna u Hrvatskoj. U Zbirci su zastupljena plakatna ostvarenja najvažnijih hrvatskih autora i skupina kao što su: Robert Auer, Tomislav Krizman, Ljubo Babić, Menci Clement Crnčić, Otto Antonini, Oton Postružnik, Pavao Gavranić, Sergije Glumac, Atelier TRI, Edo Murtić, Ivan Picelj, Milan Vulpe, Mihajlo Arsovski, Boris Bućan, Ante Rašić, Boris Ljubičić i drugi. Sastavni dio Zbirke čini i manja kolekcija europske plakatne umjetnosti u kojoj se ističu njemački, austrijski, francuski, britanski, poljski i češki plakati.
Prva izložba stručno i znanstveno obrađenih plakata iz Zbirke bila je Plakat u Hrvatskoj do 1941. autorice R. Gotthardi - Škiljan održane 1974. godine, koja je imala pionirski značaj na području istraživanja povijesti plakata u Hrvatskoj. Od tada pa do danas Kabinet grafike organizirao je brojne autorske i tematske izložbe plakata od kojih izdvajamo: Hrvatski sportski plakat 1906. – 1986. (1987.); Turistički plakat u Hrvatskoj 1925. – 1988. (1988.); 70 godina filmskog plakata u Hrvatskoj (1989.); Hrvatski kazališni plakat – Plakati Hrvatskog narodnog kazališta u Zagrebu (1991.); Stoljeće političkog plakata u Hrvatskoj (1992.); Majstori hrvatskog plakata Pavao Gavranić, Sergije Glumac (1994.); Stoljeće hrvatskog plakata (2001.); Plakati Zagrebačkog zbora (2002.); Hrvatski sportski plakat (2004.); Pavao Gavranić – Radovi iz Kabineta grafike HAZU (2005.); Prvaci hrvatskoga plakata / Csikos, Crnčić, Krizman, Babić (2011.); Bojan Stranić / Umjetnost i sport (2012.), Nada Falout / kazališni plakati (2016.), Boris Bućan / Fenomen plakatne umjetnosti (2017.)
Zbirka plakata Kabineta grafike pruža presjek važnih dionica hrvatskoga grafičkog dizajna i vrijedan je dio hrvatske plakatne baštine. Uvrštena je u Registar kulturnih dobara Republike Hrvatske 2016. godine.
Zbog osjetljivosti papirne građe, čuva se u specijalnim ladičarima i ormarima u relativno stabilnim mikrolimatskim uvjetima. Dostupna je javnosti na povremenim izložbama, a uz najavu i u čitaonici Kabineta grafike.
