Интерес Н.Б. Юсупова к искусству стал результатом полученного им воспитания. Вероятно, еще при Б.Г. Юсупове, отце Николая Борисовича, в семью попали картины работавшего в России при императрице Елизавете Петровне итальянца Пьетро Антонио Ротари. Дальнейший интерес князя к искусству проявился во время учебы в Лейденском университете в Голландии, а затем во время его путешествия по Европе. Именно здесь он впервые познакомился со старинными библиотеками, частными собраниями картин и гравюр, приобрел первые редкие коллекционные книги, картины и рисунки. В Париже любознательный юноша с увлечением познавал художественную жизнь крупнейшего центра современного искусства и антикварной торговли. В 1776–1777 гг. там происходили распродажи крупных и широко известных собраний герцога де Сент-Эньяна, принца Конти. В эти же годы князь познакомился в Италии с молодым немецким пейзажистом Я.Ф. Хаккертом и заказал ему итальянские пейзажи. Это знакомство в дальнейшем переросло в долгую дружбу между известным коллекционером и знаменитым художником, ставшим советчиком и экспертом князя в вопросах искусства.
Результатом первого образовательного путешествия по Европе стали не только новые знания и впечатления, но и увлечение искусством, пробудившаяся страсть к собирательству, а также первая собственная коллекция, разместившаяся в Санкт-Петербурге. В описании этой коллекции встречались имена таких прославленных художников, как Рембрандт и Веласкес, хорошие копии с полотен Тициана и Доменикино. В коллекции князя встречались несколько копий с картин Корреджо.
Второе путешествие Н.Б.Юсупова в Европу в 1782 г. в качестве сопровождающего великого князя Павла Петровича и его супруги, также имело огромное значение для формирования коллекции князя. С дружеской помощью Я.Ф. Хаккерта Николай Борисович познакомился с Иоганном Фридрихом фон Рейфенштейном, человеком влиятельным в художественных кругах, представлявшим интересы русского двора в приобретении произведений искусства для императорского собрания. В это время князь также познакомился со знаменитой художницей Анжеликой Кауфман, с Помпео Батони, самым модным живописцем среди европейской знати, а также сделал несколько ценных приобретений для своей коллекции. Он посещал мастерские художников Г. Робера, К.Ж. Верне, Ж.Б. Греза, Ж.А. Гудона и заказывал им картины. Пополнять свою коллекцию Н.Б. Юсупов продолжал во время своего пребывания в Италии с 1784 по 1789 год в качестве чрезвычайного посланника при сардинском дворе в Турине. В это время в его собрании появились работы самых популярных в тот период живописцев: К.Ж. Верне, Я.Ф. Хаккерта, А.Кауфман, П. Батони, А. Марона. Ему принадлежала самая большая в России коллекция картин А. Кауфман. Его собрание в 1800 г. пополнилось работами итальянских мастеров XVI–XVII веков. Среди них - «Женский портрет» кисти Корреджо, а также ансамбль полотен Дж. Б. Тьеполо, куда входили знаменитые картины «Встреча Антония и Клеопатры» и «Пир Клеопатры». Юсуповская галерея по количеству и качеству представленных в ней произведений (более 400 полотен) была одной из первых в Петербурге. Он собирал живопись в многообразии школ и жанров, рисунок и гравюру, скульптуру античную и современную.
В 1806 году князь выехал в Париж для восстановления старых связей с художниками, знакомства с молодыми живописцами и пополнения своей коллекции. Тогда же он заказал картину первому живописцу императора Наполеона Луи Давиду – «Сафо и Фаон».
В 1790-е годы произошел стремительный взлет карьеры Н.Б Юсупова в России. С 1791 по 1792 г. он был назначен директором Императорских стекольного и фарфорового заводов, шпалерной мануфактуры в Петербурге. В это же время он возглавлял и Мануфактур-коллегию. Н.Б. Юсупова можно было бы назвать «министром искусств и художественной промышленности».
Интерес князя распространялся и на произведения прикладного искусства, выполненные иностранными и русскими мастерами конца XVIII – начала XIX вв. Фарфоровые изделия, главным образом западноевропейские, были особым предметом собирательства. В Архангельском сохранились ансамбли из китайских и японских фарфоровых ваз, украшавших парадные интерьеры.