В составе фото-негативного фонда: фотографии, негативы, кинофильмы, видеофильмы и грамзаписи, связанные, в основном, с историей Севастополя.
Музей располагает фотоматериалами конца XIX – начала XX вв., запечатлевшими Севастополь и его жителей, моряков и корабли Черноморского флота, строящиеся промышленные предприятия. На портретных снимках - герои обороны Севастополя 1854–1855 гг. Фотографии с видами разрушенного Севастополя. Позитивы на стекле фотографа Твердохлебова Ю.П. содержат изображения улиц и площадей города в начале XX века.
Раритетом коллекции является фотокинолетопись обороны Севастополя 1941 – 1942 гг. и освобождения его в мае 1944 г. – негативы фронтовых фотокорреспондентов и кинооператоров: Микоши В.В., Соколенко А.С., Аснина Н.А., Эйберга Б.М., Семянникова Ф.И., Покатило М.Б., Халипа Я.Н., Озерского И.А., ХалдеяЕ.А., Рымарева Д.Г., Ряшенцева К.М. и др.
Уникальна по своей содержательности коллекция негативов фотокорреспондента газеты «Слава Севастополя» А.В. Баженова. На этих негативах запечатлена вся история города второй половины XX века.
Особое место в фильмотеке музея принадлежит копии фильма, снятого на киностудии Ханжонкова в 1911 г., «Оборона Севастополя 1854–1855 гг.".