Il patrimonio del Civico Archivio Fotografico si è costituito nel tempo grazie a sedimentazioni progressive di fondi, collezioni e raccolte di negativi, positivi, unicum, con attenzione specifica alla fotografia come “oggetto” complesso, testimone della molteplicità e pluralità degli “sguardi” sul mondo propri di diversi contesti storici e sociali.

La Raccolta Beltrami, composta da campagne fotografiche su beni storico-artistici – in particolare il Castello Sforzesco -  promosse e concordate da Luca Beltrami con diversi fotografi, tra cui Antonio Paoletti, primo fotografo dei Musei del Castello Sforzesco, è stata il nucleo originario dell’Istituto. Ad esso si unirono successivamente la Raccolta Iconografica, composta dai direttori dei Musei civici Giorgio Nicodemi (1891-1967) e Costantino Baroni (1905-1956), dedicata al patrimonio artistico, alcuni fondi della Raccolta delle Stampe “Achille Bertarelli”, soprattutto con serie di album relativi alla storia urbanistica, sociale e politica di Milano, e del Museo del Risorgimento che, originariamente al Castello, lasciò importanti sezioni fotografiche del proprio patrimonio – ritratti e avvenimenti - all’Istituto una volta concluso il trasferimento nella sede di Palazzo Moriggia. 

I primi progetti di conservazione e di valorizzazione risalgono al 1999, con l’avvio della catalogazione scientifica, condotta secondo gli standard per la scheda “F” promulgati proprio nello stesso anno dall’ICCD, Istituto Centrale per il Catalogo e la Documentazione. Il 1999 è anche l’anno che vede in Italia – con molto ritardo rispetto ad altre nazioni europee -  il riconoscimento della fotografia come “bene culturale” grazie al D.Lgs.490 poi Codice dei beni culturali nel 2004.

Da allora l’Istituto ha continuato ad acquisire importanti fondi e archivi fotografici, coerenti con la sua storia e la sua mission, promuovendone la conoscenza con attività di conservazione, catalogazione e valorizzazione. A partire dal 2002 l’Istituto si è inoltre aperto al contemporaneo, privilegiando acquisizioni di archivi e fondi fotografici legati alla città di Milano, alla sua storia e ai fotografi che vi hanno lavorato dal secondo dopoguerra, attratti dallo sviluppo economico - in particolare dai settori dell'editoria, dei periodici illustrati, delle agenzie, dell’industria, degli studi pubblicitari – e dal vivace clima culturale e artistico.