宋欽宗趙桓即位後，《千裏江山圖》被北宋內府收藏。
在南宋初年，宋高宗趙構隨身攜帶此畫南渡臨安，此畫歸南宋內府收藏。
元代時，《千裏江山圖》為元代著名書畫家李溥光和尚所收藏。
明末清初之際，《千裏江山圖》為當時著名的藏書家、文學家梁清標所得。
在乾隆年間，《千裏江山畫》收入宮中，開始在清代內府秘藏，並著錄於《石渠寶笈?初編?禦書房》。
此後，《千裏江山圖》壹直收藏於清代內府，直至清代末期。
清代末年，《千裏江山圖》被清末皇室成員從宮中帶出，幾經流落，最後輾轉珍藏於北京故宮博物。
千裏江山圖