Bymuseet har en av de største og viktigste fotosamlinger i landet. Den består av alt fra negativarkiver etter profesjonelle fotografer som Szacinski, Rude og Råger, til enkeltbilder og album fra private. Samlingen inneholder totalt bortimot en million bilder på ulike registreringsnivåer, omlag 120.000 er umiddelbart søkbare i kortkatalog eller dataprogram.
Kunstsamlingen inneholder ca 1000 malerier og ca 6000 akvareller, grafikk og tegninger samt en del skulptur. Verkene er utført både av kjente kunstnere og amatører. De mest vanlige motivene er utsiktsmotiver, gater og bygninger, folkeliv og portretter.
Bymuseets gjenstandssamling teller ca 10 000 objekter. Mange av dem er utstilt i Frogner Hovedgård og i våre faste og temporære utstillinger. En del er også utlånt til offentlige og private institusjoner.