Ikonografijos kolekciją sudaro per 600 tūkstančių vaizdinės dokumentikos eksponatų, atspindinčių Lietuvos valstybės ir kultūros istoriją nuo seniausių laikų iki šių dienų. Medžiaga kaupiama ir sisteminama formuojant filokartijos, filatelijos, grafikos, klišių, ekslibrisų, plakatų, tapybos, ikonų, skulptūros, architektūrinių brėžinių ir dizaino projektų rinkinius. Gausiausias – fotografijos ir negatyvų rinkinys, kurio reikšmingą dalį sudaro autoriniai fotografų archyvai.
Ikonografijos rinkiniai išaugo iš senųjų Vilniaus kolekcijų – Vilniaus senienų muziejaus, Lietuvių mokslo draugijos, Vilniaus mokslo bičiulių draugijos ir kitų. Atkūrus Lietuvos nepriklausomybę juos ženkliai papildė reorganizuotų Religijos istorijos muziejaus ir Lietuvos valstybės muziejaus fondai, Kazio Varnelio namų-muziejaus eksponatai.

Architektūrinių brėžinių rinkinys suformuotas buvusio Architektūros muziejaus kolekcijos pagrindu. Rinkinyje saugomi architektūrinių objektų (įvairios paskirties statinių, paminklų, miesto erdvių: aikščių, skverų, parkų ir kt.) eskiziniai, konkursiniai, rekonstrukciniai, galutiniai projektai: brėžiniai, planai, pjūviai, išklotinės, eskizai, konstrukcijos, detalės ir t. t. Rinkinyje kaupiami ir neišlikusių objektų apmatavimai, išklotinės, piešiniai, kasinėjimų fiksacijos, brėžiniai, vizualizacijos, taip pat įvairios paskirties statinių interjerų, parodų paviljonų, baldų, taikomosios dailės (keramikos, tekstilės, stiklo ir t. t.), kostiumų, scenografijos, pramoninio dizaino eskizai ir projektai.

Rinkinyje atsispindi skirtingų laikotarpių ir santvarkų prioritetai, principai ir architektūros mados. Saugomų kūrinių chronologinės ribos apima laikotarpį nuo XIX a. pradžios iki XXI a. pradžios. Čia galima išvysti Rusijos imperijos okupacijos periodo brėžinių, tarpukario Lietuvoje kurtų statinių projektų, sovietinio laikotarpio tipinių pastatų projektų, lietuvių išeivijos architektų kūrinių. Išskirtini žymiausių Lietuvoje dirbusių architektų – Nikolajaus Čiagino, Antano Vivulskio, Vladimiro Dubeneckio, Vladimiro Zubovo, Vytauto Landsbergio-Žemkalnio, Algimanto ir Vytauto Nasvyčių, Eduardo Chlomausko, Vytauto Edmundo Čekanausko ir kitų – darbai.