При Сольвычегодском музее в первые годы его деятельности имелась фотографическая лаборатория, и формировался фотографический архив. Сегодня фонд фотографических материалов состоит из фотографий, стеклянных негативов оригиналов, фотооткрыток и составляет 991 единицу хранения. Авторство большинства фотоматериалов установлено. Ими являются и известные своим творчеством фотографы (Дунаев Б.И., Лядов А.В.), крупные ученые и деятели культуры (Померанцев Н.Н., Барановский П.Д., Лаговский М.С.) и местные фотографы (Бельтюков И.А., Арзамасцев А.И., Томский И.И.), а также фотолюбители – участники или очевидцы исторических, общественных событий.

Основу музейной коллекции «Фото» составляют фотоснимки и негативы основателя и первого директора музея Ильи Ивановича Томского, выполненные за период с 1914 по 1923 годы. На ранних фотоснимках 1914 г. изображен город Сольвычегодск. Целая серия фотоснимков (127, согласно отчёту) была сделана летом 1921 г. во время экспедиции музея по обследованию верховьев реки Пинеги в пределах Сольвычегодского уезда. Научная ценность данной коллекции фотоснимков в том, что на фото запечатлены уникальные памятники деревянной архитектуры Малопинежья, многие из которых сегодня разрушены, а также их внутреннее убранство. В музейной коллекции хранится свыше 70 экспедиционных снимков и 29 негативов. Кроме этих снимков имеются фотографии Томского И.И. с видами памятников архитектуры г. Сольвычегодска, с музейными экспонатами, событийными кадрами.

В коллекции «Фото» хранится целая серия фотоснимков (106 ед. хр.) Дунаева Бориса Ивановича, действительного члена Императорского Московского Археологического Общества. На фотоснимках, выполненных в начале 20 века, изображены как целые архитектурные ансамбли каменного зодчества, так и их отдельные фрагменты, интерьеры храмов севера России: Вологды, Тотьмы, Великого Устюга, Архангельска, Холмогор, Соловков.

Осенью 1920 г. было обследовано состояние Сольвычегодских памятников в районе Северной Двины после ликвидации северных фронтов научно-художественной инспекторской экспедицией Народного Комиссариата Просвещения, в составе которой были архитектор Барановский П.Д., искусствовед Померанцев Н.Н., фотограф Лядов А.В. Несколько отснятых экспедицией фотоснимков с видами памятников архитектуры Сольвычегодского уезда и достопримечательностями Благовещенского собора вошли в состав фотографического архива музея. На фотографиях Сольвычегодских фотографов Бельтюкова И.А., Арзамасцева А.И., Кириллова Л.М., выполненных в 1920-е годы запечатлены главным образом видовые и событийные кадры: храмы г. Сольвычегодска, первые советские учреждения, различные торжества и празднования, посвященные юбилейным датам.

Неоднократно посещал Сольвычегодский музей в 1920-х годах ученый секретарь Центральных Государственных Реставрационных Мастерских (ныне ВХНРЦ имени академика И.Э. Грабаря) Лаговский Михаил Сергеевич. За период командировок им были выполнены фотоснимки с фресок Благовещенского собора, отсняты экспонаты музея. Сегодня в музейной коллекции хранится 29 фотографий Лаговского М.С.

Часть фотографий советского периода 1930-1980 годов включалась в музейную коллекцию без установления имени авторов. Среди них: цикл снимков, посвященных лесной промышленности и сплаву, отснятых в 1920-1930 годах, серия фотоснимков, посвященных выставке изобразительного и прикладного искусства, проходившей в Сольвычегодском музее в 1955 г., событийные снимки, на которых запечатлены различные митинги, демонстрации, торжества, проходившие в разные годы в г. Сольвычегодске.

Также в музейной коллекции имеются фотопортреты как жителей г. Сольвычегодска, так и неизвестных людей. Историческая ценность этих фотографий состоит в том, что многие из них имеют фирменные бланки известных фотографов, некоторые выполнены в фотосалонах.

В коллекции «Фото» имеется личный фотоархив Аруева Николая Николаевича, уроженца и жителя деревни Гусиха бывшего Сольвычегодского уезда. Архив передала в музей его внучка Барадулина Капиталина Михайловна. В архиве 15 фотографий, снимки выполнены с 1900 по 1918 годы.

Значительно пополнилась коллекция «Фото» в 2006 г. Искусствовед Удралова Н.В. в дар музею передала 110 фотоснимков Рудченко Виталия Михайловича с изображением интерьера главного храма Благовещенского собора. Фотосъемка была выполнена в 1986-87 годах для публикации Удраловой Н.В. «Роспись Благовещенского собора в Сольвычегодске».