La Cinémathèque française conserve une collection de 17 000 vidéos environ, qui sont consultables en bibliothèque. Enrichie en permanence, cette collection propose des films classiques ou récents, des œuvres incontournables et des raretés, principalement sur support DVD et Blu-ray. Cette collection se veut représentative du patrimoine cinématographique : un ensemble équilibré allant des grands classiques aux sorties les plus récentes, mettant à disposition des œuvres cinématographiques considérées comme appartenant à un patrimoine international commun aussi bien en tant que divertissement que comme sujet d'étude. La politique d'acquisition est basée sur des critères guidés par la complétion de certaines collections, les grands noms au générique ou encore la programmation de l'institution, qu'il s'agisse des expositions, évènements ou rétrospectives programmées à la Cinémathèque française. Depuis une quinzaine d'année, les documentaires, courts métrages, films d'animation et films expérimentaux ont fait leur entrée dans la collection. Une veille régulière est mise en place pour compléter l'essentiel des filmographies de grands réalisateurs et d'acteurs ayant marqué l'histoire du cinéma. Une attention particulière est portée aux films primés dans des festivals ou ayant obtenu un succès critique ou populaire remarqué. En outre, un corpus d'environ 300 films anciens numérisés est consultable sur place.