Fotografijos rinkinys – vienas gausiausių rinkinių muziejuje. Jame saugoma 6100 pagrindinio ir per 7300 pagalbinio fondo fotografijų ir negatyvų. Ypač vertingos Lietuvos Respublikos (1918–1940) fotografijos, kurios atspindi tuometinį miesto veidą: architektūrą, valstybines šventes ir garsius to meto veikėjus. Galima išskirti gana didelę vieno iš žymesnių Alytaus fotografų I. Abramavičiaus kolekciją ir žinomo to meto Lietuvoje fotografo J. Skrinsko darytas nuotraukas. Fotografijos padeda atsekti Alytaus miesto tiltų istoriją, pasakoja apie Alytaus gimnazijos veiklą, ulonų ir eilinių miestelėnų gyvenimą, leidžia palyginti augančio miesto panoramą.

Bene gausiausias alytiškio fotografo Z. Bulgakovo (g. 1939 m.), vadinamo Alytaus miesto metraštininku, asmeninis rinkinys. Fotografijų rinkinyje saugomos Vytauto Stanionio (tėvo), Vytauto Stanionio (sūnaus), kitų Alytaus miesto fotomenininkų fotografijos, žurnalisto D. Riabovo sukauptas fotografijų ir negatyvų archyvas.

Išskirtinis eksponatas. A. Varno fotografija.
Alytaus kraštotyros muziejus 2005 metais įsigijo pasportuotą fotografiją, kurioje įamžintas prie Alytaus Angelų Sargų bažnyčios esančiose kapinėse palaidoto Antano Juozapavičiaus antkapinis kryžius. Kaip teigia nuotrauką pardavęs kolekcionierius, ši fotografija buvo ruošta parodai Lodzėje. Tai byloja jau vien jos dydis – 34 x 50 cm, profesionaliai autoriaus pasportuota pilkšvai rusvame kartone, kurio dydis 49,5 x 67 cm. Tačiau į parodą ji kažkodėl nepateko. Eksponatas reikšmingas tuo, kad jo autorius – Adomas Varnas (1879 – 1979), žymus tapytojas, grafikas, fotografas, dailės pedagogas, scenografas, liaudies meno rinkėjas ir puoselėtojas.

Jis buvo vienas pirmųjų, kuris sistemingai fotografavo ar rinko kryžių ir koplytėlių nuotraukas. 1925 m. vasaros atostogų metu aplankė dzūkų kraštą, Betygalą, keliavo palei Nemuną. Greičiausiai tais metais ir bus padaryta į mūsų rankas patekusi fotografija.