מאגר התצלומים של מוזיאון ראשון-לציון מקיף ובמקרים רבים הנו המקור הבלעדי בנושא. הוא כולל כ-35,000 תצלומים משנת 1882, שנת ייסוד המושבה ועד ימינו. התצלומים מתעדים רחובות ובתים, תמונות נוף, דמויות ודיוקנאות, תצלומים משפחתיים, אירועים ומפגשים פרטיים וציבוריים. החומר מגיע מהרשות המקומית, ממקורות פרטיים, ממוסדות ואירגונים. חלקו של האוסף קיים בשקופיות.

בארכיון קיים גם אוסף מיוחד הכולל כ-1000 גלויות מתקופות שונות, מצוירות או מצולמות, בנושאים שונים כגון: הווי יהודי, דיוקנאות, צילומי נוף ואתרים שונים. אוסף התצלומים ההיסטוריים המקורי מתעד וממחיש אנשים ומצבים מחיי המושבה, התפתחויות ושינויים, ומהווה חומר אינפורמטיבי משלים לחומר התיעודי הכתוב, והוא בעל ערך מוזיאלי.

התצלום מהווה מקור מידע חיוני לסטודנטים, חוקרים, עיתונאים, אנשי תקשורת וטלוויזיה, לעוסקים בשימור אתרים ולאוצרים.