Insieme alla moglie Sina, che dipingeva anche lei, Hendrik collezionava arte francese, olandese e giapponese. L'arte francese consiste principalmente in opere della Scuola di Barbizon, con lavori di Daubigny, Millet, Dupré, Roussau, Courbet, Corot, Troyon e Diaz. La collezione di Barbizon del Mesdag è la più grande del suo genere al di fuori della Francia.
L'arte olandese esposta appartiene alla Scuola dell'Aia, i cui artisti furono fortemente influenzati dalla scuola francese di Barbizon. Tra i capolavori di questa parte della collezione ci sono il "Posto dell'asino sulla spiaggia di Scheveningen" di Anton Mauve e il "Temporale" di Théophile de Bock. La collezione di arte giapponese è di natura decorativa e comprende tutto, dalle spade dei samurai ai vasi di terracotta di Satsuma.
Il museo della Collezione Mesdag è allestito in quella che era la casa della famiglia Mesdag, costruita negli anni '70 del XIX secolo da Mesdag e da suo cognato Samuel van Houten. Il museo è composto dalla casa stessa, dallo studio di pittura utilizzato da Hendrik e Sina, dalle opere d'arte da loro create e collezionate e dal loro giardino. Il giardino è il luogo ideale per un picnic o una passeggiata tranquilla e offre una vista sul Palazzo della Pace, sede della Corte Internazionale di Giustizia.