L'Archivio dell'Immagine, custodito dal Centro Cinema Città di Cesena e ora trasferito presso la Biblioteca Malatestiana, raccoglie diversi fondi e archivi di importanti personaggi legati al mondo del cinema, della televisione e della fotografia, acquisiti nel corso degli anni. 
L'Archivio, in continua crescita, deve la sua consistenza alle donazioni di registi, fotografi, sceneggiatori che hanno scelto espressamente di affidare il proprio patrimonio al Centro Cinema, affinchè sia conservato e messo a disposizione di studiosi e cinefili. 

Nato nel 1991, con la donazione dell' Archivio Pietrangeli fatta al Comune di Cesena da parte dei figli Carlo e Paolo, oggi l'Archivio dell'Immagine conta numerosi carteggi con soggetti e sceneggiature originali di autori cinematografici, fotografie di scena, recensioni su centinaia di film di produzione nazionale e straniera.
Al prezioso Archivio Pietrangeli si sono aggiunti nel corso degli anni i preziosi fondi di Vittorio Bonicelli, Gian Vittorio Baldi, Corrado Terzi, Divo Cavicchioli, Cesare Biarese, Annalisa Nasalli Rocca, Pierre Todeschini, Vittorio Mazza, Lorenzo Pellizzari e dell’Ex laboratorio Cavalieri.
Oltre a quello di CliCiak, e dei numerosi piccoli fondi di importanti fotografi di scena del cinema italiano del passato, di cui il Centro Cinema possiede solo le stampe ma non i diritti. Questi "fondi dei maestri della fotografia di scena" sono il frutto delle mostre monografiche allestite dal Centro Cinema a partire dal 1998, l'anno della nascita di CliCiak, il concorso nazionale per fotografi di scena unico in Italia. Nel corso delle sedici edizioni di CliCiak si sono organizzate le monografie di Paul Ronald, Mimmo Cattarinich, G.B. Poletto, Divo Cavicchioli, Pierluigi (in collaborazione con Cinemazero), Angelo Novi (in collaborazione con la Cineteca di Bologna), Bruno Bruni, Sergio Strizzi, Franco Vitale, Huguette Ronald, Franco Bellomo,  Alfonso Avincola, Roberto Biciocchi, Sandro Borni, Enrico Appetito (in collaborazione con A.F.E. di Roma e l’Associazione Enrico Appetito), Vittorio Mazza.


 
Il patrimonio degli archivi fotografici del Centro Cinema attualmente comprende oltre 550.000 tra negativi e stampe. Si tratta di foto di scena e di set, ritratti di registi e attori, provini e sopraluoghi. Una vera e propria memoria visiva del cinema italiano di ieri e di oggi. 
 
Da questo preziosi fondi sono scaturite numerose mostre fotografiche che hanno viaggiato in Italia e all'estero.