El Centro de la Imagen custodia un acervo único en el mundo, que reúne una parte representativa de la producción fotográfica autoral contemporánea de México y América Latina. Conformado por distintos fondos que dan cuenta de los orígenes y procedencias de las piezas, el acervo se integra por colecciones fotográficas, bibliográficas y documentales cuyo horizonte de producción, publicación y circulación se concentra en la segunda mitad del siglo XX hasta la actualidad.

Las colecciones fotográficas del Centro de la Imagen suman más de 13 500 obras, de más de 1200 fotógrafos y fotógrafas de México y América Latina. Son ejemplo de pluralidad de miradas documentales, artísticas, fotoperiodísticas y experimentales de las últimas décadas.

Por su parte, la Biblioteca especializada en fotografía e imagen resguarda libros de autor, fotolibros, catálogos de exposiciones, manuales, monografías, publicaciones de teoría y crítica, así como revistas mexicanas y del mundo, tesis y un fondo reservado de gran valor histórico. 

El Centro de Documentación reúne materiales que compilan el devenir fotográfico reciente, así como la memoria del CI. Su labor se centra en el resguardo de dos fondos documentales fundamentales: el del Consejo Mexicano de Fotografía (CMF) y el del Centro de la Imagen (CI), los cuales constituyen una fuente histórica clave para analizar las transformaciones de la práctica fotográfica a finales del siglo XX. Entre las tipologías documentales que custodia se encuentran textos curatoriales, hojas de sala, listas de obra, registros museográficos, carteles, invitaciones, postales y recortes de prensa de eventos nacionales e internacionales.