Poleg zbirke filmskih kopij Kinoteka hrani tudi obsežno zbirko obfilmskega gradiva. Zbirka zajema gradivo, povezano z nastajanjem filmov (scenariji, snemalne knjige, kostumske in scenografske skice, filmske kamere), njihovim prikazovanjem (plakati, fotografije, filmske razglednice, filmski projektorji) in zgodovino kinematografije na Slovenskem, pa tudi umetniška dela domačih in tujih filmskih ustvarjalcev ter osebne zbirke oz. zapuščine slovenskih filmskih ustvarjalcev.
Korenine zbirke segajo v Filmski muzej, ki ga je leta 1973 ustanovilo Društvo slovenskih filmskih delavcev kot stalno kulturno akcijo, kasneje pa se je priključil Slovenskemu gledališkemu muzeju, ki se je posledično preimenoval v Slovenski gledališki in filmski muzej. S pričetkom delovanja Slovenske kinoteke je Filmski muzej z vsemi zbirkami postal integralni del nove ustanove.
Za zunanje uporabnike je ogled muzejskega gradiva možen v času uradnih ur v prostorih Kinoteke na Metelkovi 2a. Uporaba in izposoja muzejskega gradiva za nepridobitne namene (raziskovalno delo, izobraževalne namene) sta brezplačni. Uporaba in izposoja muzejskega gradiva za komercialne namene (za oglaševanje, promocijo in v druge tržne ter pridobitne namene) se obračunata po ceniku Slovenske kinoteke. Pred izborom muzejskega gradiva je potrebno izpolniti obrazec za izposojo.
Imate doma star filmski projektor ali kamero? Je vaša babica v mladosti zbirala razglednice filmskih igralcev, ki pa vam ne pomenijo veliko? Predmete, povezane z zgodovino filma in kinematografije –filmsko tehniko, kino vstopnice, letake, filmske plakate in revije, spominke, fotografije, filmske igračke, dokumente, pogodbe ipd. – zbiramo v Kinoteki. Vabimo vas, da nas pokličete ali nam pišete in nam predstavite svoj košček filmske zgodovine.