文艺复兴是14世纪下半叶至16世纪始于意大利进而遍及欧洲各国的一场文化变革运动。文艺复兴的艺术以古希腊、古罗马古典艺术为楷模，它提倡写实主义，以人文主义为宗旨，反对宗教禁欲主义。文艺复兴时期的绘画注重写实，开创了基于科学理论和实际考察的绘画技法，如人体解剖和透视法则等。
意大利的佛罗伦萨是文艺复兴绘画的摇篮。从14世纪至15世纪前半叶，佛罗伦萨画派始终是绘画的主要流派。乔托是佛罗伦萨画派早期的大师。他的艺术具有鲜明的写实主义倾向，作品虽多属宗教题材，却开始真实表现世俗生活情景，注意空间远近关系与人物的主体表现。乔托之后，佛罗伦萨画派人才辈出，产生了马萨乔、乌切洛、波提切利、吉兰达约等一大批杰出画家。他们的画风或雄伟或秀丽，但都注重空间的透视表现和人物的坚实造型，并以善于用线为他们的共有特色。15世纪末到16世纪，文艺复兴的绘画进入鼎盛时期，继佛罗伦萨画派之后，涌现了翁布利亚画派、威尼斯画派、米兰画派、罗马画派。
文艺复兴盛期绘画的杰出代表是达·芬奇、米开朗基罗和拉斐尔。前两位都是佛罗伦萨艺术家，拉斐尔虽师从翁布利亚画派，也主要在佛罗伦萨完成学业，但形成了自己的艺术风格。他们的活动都不限于佛罗伦萨。米开朗基罗和拉斐尔主要活动于罗马。达·芬奇前期在米兰，后期远走法国。他们的艺术也在更广泛的范围内代表了文艺复兴时期的成就。
达·芬奇的绘画熔艺术与科学于一炉，他的作品在体现人文主义思想和掌握写实主义手法上较之前人有了极大提高，杰出的如《最后的晚餐》、《蒙娜丽莎》等被誉为世界名画之一。米开朗基罗则在雕塑、绘画和建筑方面都留下了最能够代表盛期文艺复兴水平的典范创作。他的绘画以气势宏伟著称，他的人物形象雄健壮实，气魄伟岸，显示了艺术家在写实基础上非同寻常的理想加工。拉斐尔的绘画以秀美典雅著称，他的圣母像寓崇高于平凡，被誉为美和善的化身，充分体现了人文主义的理想。
在文艺复兴盛期绘画中，成就卓著的另一流派是威尼斯画派。在16世纪，这一画派先后出现了乔尔乔内、提香、丁托列托和韦罗内塞4位大家。尤以提香长达70年的创作活动，为威尼斯画派赢得了巨大的声誉。威尼斯画派诸家皆以色彩处理取胜，但个人风格又有所长。例如，乔尔乔内作品富于诗意，提香画中人物的健美丰硕，丁托列托构图的宏大灵动，韦罗内塞风格的富丽豪华，都从不同方面丰富了文艺复兴绘画的成就。由于威尼斯画派油画技法的卓越，它对日后西方近代绘画的影响，甚至比佛罗伦萨画派更大。
在意大利文艺复兴运动的影响下，尼德兰、德国、法国、西班牙等地区均产生了文艺复兴运动。尼德兰文艺复兴绘画虽然接受了意大利的影响，但主要是从本土的哥特艺术蜕变而来，其早期代表画家有凡·爱克兄弟。他们的绘画具有鲜明的写实主义风格。后期最有成就的画家是有“农夫”之称的勃鲁盖尔，他不仅善于描绘民间特别是农民的生活情态，而且是一位伟大的风景画家。德国文艺复兴时期产生了许多杰出的绘画大师，其中最著名的有丢勒、克拉纳赫、荷尔拜因等，虽然他们的风格特色各有不同，却都以写实主义的成就显示了新艺术的巨大生命力。法国的文艺复兴绘画吸收了意大利和尼德兰的营养，代表画家是富凯。西班牙文艺复兴绘画的主要代表人物是出生于希腊的格列柯。