L'Archivio, per la qualità e quantità dei materiali conservati, per la specificità dei soggetti e la rilevanza dei fotografi rappresentati, è tra le massime raccolte fotografiche storiche d'Italia. Si è costituito agli inizi del secolo scorso e oggi il suo patrimonio ammonta a circa 850.000 fotografie originali databili dal 1840 ai giorni nostri. Le immagini, di importanti fotografi italiani e stranieri, ci restituiscono, attraverso le più diverse e rare tecniche di stampa e di ripresa, aspetti di storia sociale e del costume, ritratti di personaggi celebri, paesaggi naturali, trasformazioni urbanistiche, soprattutto di Milano (riedificazione del Castello Sforzesco), preziose testimonianze del patrimonio artistico, serie dedicate ai viaggi in Oriente nell'Ottocento (Impero Ottomano, India, Cina, Giappone), ad eventi storici e al reportage (Repubblica romana del 1849, guerra di Crimea del 1855, moti milanesi del 1898).
Tra i fondi di maggiore importanza storica vanno segnalati la Raccolta Luca Beltrami, la Raccolta Iconografica, il fondo Lamberto Vitali.
L'Archivio è oggi interessato da progetti per la conservazione, il restauro, la catalogazione scientifica, l'acquisizione digitale delle immagini per consentire una migliore fruibilità del patrimonio anche attraverso la consultazione a computer. Le collezioni fotografiche sono interamente e quotidianamente consultabili dal pubblico nella Sala di Consultazione che periodicamente ospita conferenze e mostre sulla storia della fotografia.
L'Archivio conserva e cataloga una raccolta di pubblicazioni e periodici specializzati, il cui catalogo è oggi consultabile, nell'ambito dell'OPAC del Polo Regionale Lombardo della rete SBN (Servizio Bibliotecario Nazionale). La raccolta libraria, oltre a testi specializzati e spesso di difficile reperimento sulla storia e la tecnica della fotografia, contiene una rara raccolta di cataloghi di vendita di studi fotografici dell'Ottocento (Alinari, Brogi, Anderson in particolare).