Das Bildarchiv und die Apparate der Cinémathèque suisse bilden eine museale Sammlung, die hauptsächlich Material für die Promotion der Filme in der Presse und im öffentlichen Raum, aber auch Kameras, Vorführgeräte und verschiedene Gegenstände aus der Filmindustrie umfasst.

Die Sammlung wurde im Laufe der Jahre mit der Hinterlegung von Filmen und dank regelmässiger Recherchen bei Regisseurinnen und Regisseuren in der Schweiz und im Ausland und guter Beziehungen zu anderen Filmarchiven, Sammlern und Händlern aus Paris ständig vergrössert. Das Bildarchiv zeichnet sich denn auch durch ihre Vielseitigkeit und ihren Umfang aus, was nicht nur auf erfolgreiche Recherchen, sondern auch auf die typisch schweizerische Sprachenvielfalt zurückzuführen ist. Jede grosse Sprachregion verwendet unterschiedliches Werbematerial, was die Zahl der Sammlungsobjekte vervielfacht.

Heute wachsen die Bestände gemäss den Vorgaben des Sammlungskonzepts weiter. Dieses ist hier abrufbar. 

Das Pressematerial besteht vorwiegend aus Fotografien und Diapositiven. Die Produzenten oder Verleiherinnen fügten sie den Pressedossiers bei und schicken sie den Medien und Filmkritikern zu. Das Material umfasst Filmszenen, Bilder der Sets und der Dreharbeiten sowie Porträts. Heute ist das Material fast ausschliesslich auf Digitalträgern gespeichert und wird auch in dieser Form weitergesammelt.

Das Aushangmaterial besteht aus verschiedenen Werbeträgern für den öffentlichen Raum.. Diese sehr umfangreiche Sammlung enthält Plakate, Aushangfotos, Flyers und Postkarten.

Die insgesamt über 2500 Apparate und Gegenstände aus der Filmindustrie geben Hinweise auf die Filmtechniken, von der Aufnahme bis zum Vertrieb. Es handelt sich um Kameras, Lichtprojektoren, Viewer, Schneide- und Klebemaschinen, Filmprojektoren, Tongeräte, Kostüme, Ausstattungen usw. Prä-cineastische Objekte wie optisches Spielzeug, Guckkästen, Stereoskope, Zauberlaternen usw. gehören ebenso dazu.

Bei den Plakaten von Filmen aus der Schweiz oder mit einem Bezugzur Schweiz, liegt der Fokus oft auf der Darstellung der schweizer Alpen (Bergfilme).. Die Cinémathèque suisse besitzt ausserdem eine sehr grosse Sammlung von Filmplakaten zu Filmen mit Michel Simon. Ein Teil der im Archivierungszentrum Penthaz aufbewahrten Plakate hat nichts mit der Promotion eines Films zu tun, sondern mit Anlässen, Orten, Unternehmen oder Produkten, welche die Geschichte des Schweizer Films mitgeprägt haben.

Manche Fotografien wurden von bekannten Persönlichkeiten, wie beispielsweise William K. Everson, oder durch Tauschgeschäfte mit anderen Filmarchiven erworben. Dies war der Fall beim MGM-Posten (Vergabe von Doubletten durch das British Film Institute, 1978). Zahlreiche Fotografien stammen von Schweizer Fotografen, die bei den Dreharbeiten für die Filme von Tanner, Goretta und vielen anderen mitwirkten.

Die Bildbestände sind im Archivierungszentrum Penthaz (der Lesesaal ist auf Anmeldung öffentlich zugänglich) und in der Dokumentationsstelle Zürich aufbewahrt. Bis die Bauarbeiten in Penthaz beendet sind, lagern die kinematographischen Apparate in einem provisorischen Depot im Kanton Luzern. Da der Katalog der Bestände noch nicht konsultiert werden kann, sind Anfragen für eine Einsichtnahme direkt an die Mitarbeitenden zu richten hier.