Les 10 salles d'exposition du musée sont installées dans l'ancien Hôtel des Messageries Royales, avec comme objectif ambitieux de raconter depuis son début l'histoire de la photographie, dans ses aspects techniques et ses fruits artistiques comme dans ses usages populaires et commerciaux (ceci inclut la création contemporaine).
Ainsi, la salle Niépce est consacrée à l'inventeur Joseph-Nicéphore Niépce et présente ses objets personnels, ses travaux et ses découvertes (moteur à combustion interne, amélioration de la draisienne et bien sûr héliographie).
A noter des pièces phares, comme les épreuves héliographiques originales, le premier appareil photographique et l'ensemble des outils de Nicéphore Niépce.