Dział Dokumentacji Fotograficznej liczy ponad 4161 eksponatów, z których zdecydowaną większość stanowią pojedyncze zdjęcia i negatywy, w tym płyty szklane, jest też kilka albumów. Są to fotografie z końca XIX i początku XX wieku, zdjęcia dokumentujące wojenne zniszczenia miast Polski – przede wszystkim Wrocławia – i ich odbudowę, a także pocztówki, głównie z końca XIX i początku XX wieku, pokazujące obiekty architektoniczne z różnych rejonów Europy, oraz z lat 20. i 30. XX stulecia, dotyczące Wrocławia i Śląska.

Obszerna i szczególnie interesująca pod względem merytorycznym jest dokumentacja zniszczeń Wrocławia autorstwa Krystyny Gorazdowskiej, współpracującej z miejscowym fotografem Rudolfem Jaguschem, którego zdjęcia zniszczeń miasta również znajdują się w zbiorach Muzeum Architektury. Gorazdowska z reporterskim zapałem dokumentowała ruiny i krzątających się wśród nich ludzi. Fotografowała często rejon Starego Miasta, a z wieży ratuszowej uwieczniła panoramę ruin.

Wrocław, zrujnowana Katedra, widok z wieży kościoła św. Krzyża, pocztówka, fot. Krystyna Gorazdowska, 1946

Wrocław, zrujnowany budynek Poczty Głównej (nie istnieje) przy ob. ul. bł. Czesława, fot. Krystyna Gorazdowska, 1946

Dużą część zbiorów działu stanowią zdjęcia i negatywy autorstwa Janiny Mierzeckiej. Należała do Lwowskiego Towarzystwa Fotograficznego i Związku Polskich Artystów Fotografików, interesowała się fotografią artystyczną. Po wojnie znalazła się w Warszawie, skąd w 1949 roku przyjechała do Wrocławia. Tu pracowała, tworząc pracownię fotograficzną w Muzeum Państwowym i na Akademii Medycznej, gdzie współpracowała z lekarzami przy tworzeniu katalogu chorób skóry. Fotografowała też miasto - uwieczniła zarówno obiekty zabytkowe, jak i nowo powstające domy mieszkalne, fkościoły, domy handlowe, budynki użyteczności publicznej, rzeźbę i detale architektoniczne. W zbiorach muzeum znajdują się także negatywy i zdjęcia z jej podróży po Europie i Bliskim Wschodzie oraz zdjęcia sprzed 1939 roku.

Rzym, Koloseum, autor nieznany, XIX/ XX w.

W zbiorach muzeum znajdują się też prace artysty fotografika Jana Bułhaka. Polak urodzony w Wilnie, po wojnie zamieszkał w Warszawie. Był współzałożycielem Związku Polskich Artystów Fotografików (ZPAF) i założycielem Polskiego Towarzystwa Fotograficznego. Fotografował krajobraz i architekturę. W muzeum znajduje się album Wilno z jego artystycznymi zdjęciami z 1921 roku, zdjęcia różnych obiektów Wrocławia i miast Dolnego Śląska oraz ruin Warszawy, wykonane w latach 1945–1949., a także zdjęcia Wystawy Ziem Odzyskanych: pawilonów, eksponatów i ludzi odwiedzających wystawę we Wrocławiu w 1948 roku.

Wrocław, fontanna Neptuna na pl. Nowy Targ (Neumarkt), l. 70. XIX w., pocztówka, fot. i wyd. Hermann Krone

Interesujące są zdjęcia z lat 20. XX wieku – inwentaryzacja wrocławskich osiedli Popowice i Szczepin oraz kamienic z rejonu pl. Grunwaldzkiego, wykonane przez zakład fotograficzny Heinricha Klette z Wrocławia, prawdopodobnie na zlecenie architekta Theo Effenbergera, autora projektów wielu uwiecznionych na zdjęciach budynków.

Wrocław, nieistniejąca blokowa zabudowa mieszkaniowa z wewnętrznym skwerem i placem zabaw dla dzieci w rejonie ul. Szprotawskiej na osiedlu Szczepin (Westend), fot. Heinrich Klette, ok. 1927

W muzealnej kolekcji można ponadto zobaczyć lotnicze zdjęcia autorstwa Tadeusza Drankowskiego, fotoreportera dziennika „Słowo Polskie”; komplet 31 zdjęć z lat 1938–1939, autorstwa fotografa amatora Romana Wesołowskiego, ukazujących zabytki Lwowa, oraz zdjęcia architektury sakralnej i obronnej ze zbiorów lwowskiego architekta Jana Sas Zubrzyckiego, pochodzących z końca XIX i początku XX wieku. Wykonane na zlecenie architekta, były wykorzystywane jako materiał porównawczy przy realizacji projektów architektonicznych.

W zbiorach muzeum znajdują się też kartki pocztowe. Większość z nich pochodzi z początku XX wieku – kartki drukowane, wykonane techniką litografii, fotograficzne, kolorowe, czarno-białe i w sepii. Są tu pocztówki z Wrocławia, Dolnego Śląska, Kazimierza nad Wisłą (sygnowane pieczątką architekta Jana Koszczyc Witkiewicza), z innych miast Polski, z Włoch i Niemiec.. Są też widokówki z zabytkami Lwowa oraz kilka pokazujących pawilony wystawowe na Targach Wschodnich w 1930 roku. Z 1948 roku pochodzi kilka widokówek ze zdjęciami z WZO we Wrocławiu, autorstwa Edwarda Falkowskiego, współzałożyciela ZPAF.

Jednym z ostatnich nabytków są negatywy fotografa amatora Jana Schwartza z 1945 roku, przedstawiające zniszczony Wrocław, i Album Wrocławia, przekazany przez rodzinę Tadeusza Ptaszyckiego.