A la fin du XIX^e siècle, quelques-uns de plus grands noms de la peinture impressionniste plantèrent leur chevalet dans les champs et jardins de Gennevilliers ou au bord de la Seine. La famille Manet acquiert ses premières propriétés à Gennevilliers vers le milieu du XVIII^e siècle. En 1749,Augustin François Manet (1695-1755) est « écuyer président de France et garde scel en la généralité d’Alençon, ancien avocat au Parlement, prévost de Gennevilliers, Asnières, Villeneuve-la-Garenne et dépendances… ». En 1768, son fils Clément Jean-Baptiste (1729-1804) hérite de sa charge d’écuyer et de « conseiller du roi, président trésorier de France au bureau des finances d’Alençon ». A la veille de la Révolution, il agrandit son patrimoine gennevillois de façon notable et, sous le Directoire, se fait nommer maire de Gennevilliers dans les premiers jours de 1795. En 1806, Clément (1764-1814), fils du précédent et avocat au Parlement de Paris, est maire-adjoint, puis maire de Gennevilliers de 1808 à 1814.

Il est surtout le père du peintre Edouard Manet, né le 23 janvier 1832, à Paris. Celui-ci séjourna fréquemment à Gennevilliers dans la demeure familiale de la Croix-des-Vignes et y peignit plusieurs de ses œuvres.  Après la mort du peintre en 1883, son épouse Suzanne Leenhoff continua d’habiter Gennevilliers dans la petite maison décorée de quelques-unes des toiles de son mari, dont « l’Olympia ».

Le frère puîné d’Edouard, Eugène Manet (1833-1892), est également peintre, sans jamais atteindre la notoriété de son frère et de son épouse, Berthe Morisot (1841-1895). Née à Bourges, fondatrice du mouvement des impressionnistes et seule femme au milieu de dizaines de peintres, celle-ci représenta plusieurs fois le paysage gennevillois après y avoir passé plusieurs étés (notamment en 1875) avec la famille Manet.

Ayant su apprécier les charmes du Petit-Gennevilliers après plusieurs visites à Manet, Gustave Caillebotte (1848-1894) y achète une maison en 1881 et s’implique dans la vie gennevilloise jusqu’à devenir conseiller municipal en 1888, et ce jusqu’à sa mort en 1894. L’homme n’hésite pas à payer de sa poche les installations nécessaires à la bonne vie des Gennevillois : becs de gaz, habillement des pompiers, cailloux de la route… Délaissant peu à peu sa résidence parisienne qu’il quittera définitivement en 1887, c’est au Petit-Gennevilliers qu’une seconde vie commence, plus paisible, bercée par les méandres de la Seine, cette Seine au bord de laquelle est né l’impressionnisme. Il agrandit la propriété pour édifier des serres et développer un jardin qui descend en pente douce jusque sur les bords de Seine, face à Argenteuil : c’est que l’homme est également passionné de voile ! Président du club nautique, mais aussi concepteur de bateaux, il y implante par la suite le chantier naval Luce, devenant ce faisant l’un des pionniers de l’industrialisation de Gennevilliers. Nombre de ses œuvres témoignent d’ailleurs de cette passion, à l’image de sa « Partie de bateau », réalisée entre 1877 et 1878 et qui vient de rejoindre les collections d’Orsay. Sa maison gennevilloise – son jardin, en particulier -, deviendra le théâtre de plusieurs de ses œuvres, même si un regard contemporain peine à faire coïncider les paysages champêtres de Caillebotte avec la banlieue industrialisée et hyper urbanisée qu’est aujourd’hui Gennevilliers. L’artiste en fait également un lieu de rendez-vous pour ses amis impressionnistes, Eugène Boudin (1824-1898), Alfred Sisley (1839-1899), Auguste Renoir (1841-1919) et Claude Monet (1840-1926) notamment, mais aussi le peintre Paul Signac (1863-1935) et l’écrivain Octave Mirbeau (1848-1917).

Entre le Petit-Gennevilliers, la base nautique d’Argenteuil, la plaine de Gennevilliers et ses berges face à L’Île-Saint-Denis et Clichy, les impressionnistes peignirent près de 350 tableaux à Gennevilliers ou dans ses environs.