La fondation de l’École municipale remonte à l’année 1801. Installé dans l’ancien hôtel de Sade, rue Dorée, l’établissement était dédié à l’apprentissage de l’art et de la création. Appelée ensuite « École des beaux-arts d’Avignon », l’école prolonge l’existence d’un cours de dessin, de géométrie et d’école professionnelle, déjà présent au XVIIe siècle.
En 1889, l’école s’établit rue des Lices, dans l’aile orientale de la Caserne des passagers, ancienne Aumônerie générale.
En 1928, l’école change de nom et devient « École d’arts décoratifs » puis, en 1965, elle est nommée « École municipale des beaux-arts et d’architecture d’Avignon ».
En 1979, le ministère de la Culture désirant rompre avec le système « Beaux-Arts », rattache cette dernière à l’unité pédagogique d’architecture de Marseille.
Le bâtiment de la rue des Lices ayant été vendu par la municipalité en 1997, l’établissement, devenu entre-temps École supérieure d’art d’Avignon, est transféré au 7 de la rue Violette dans l’hôtel de Montfaucon, auparavant occupé par la faculté de lettres de l’université d’Avignon et des Pays de Vaucluse. Cet hôtel particulier du XVIIIe siècle, oeuvre de l’architecte Jean-Baptiste Franque est classé monument historique.
C’est à partir de 1981 que s’agrège à l’enseignement de l’art et la création, mission commune avec les autres écoles d’art publiques, une autre mission : l’enseignement de la restauration de la peinture de chevalet. Cette spécialité sera progressivement remplacée, à partir de la fin des années 90, par un champ élargi à l’art contemporain et les artefacts ethnographiques.
À la suite de l’extension de la collection Lambert, l’École supérieure d’art d’Avignon quitte l’hôtel de Montfaucon en juillet 2013, pour investir l’ancien Institut de soins infirmiers, un bâtiment récent datant de 1992 d’environ 2 000 m2 et implanté au sud d’Avignon au 500 chemin de Baigne-Pieds. Il abrite actuellement des laboratoires-ateliers destinés à la conservation-restauration, ainsi que des salles pour les enseignements théoriques et les ateliers libres. Un autre bâtiment, déjà investi par l’école et agrandi, est situé dans le quartier de Champfleury et occupe environ 1 000 m2. Il est entièrement réservé à des ateliers techniques et de création.