Unter den rund 100.000 Fotografien in der topografischen Sammlung des Wien Museums befinden sich Beispiele frühester Unikatverfahren wie der Daguerreotypie, zahlreiche Glasnegative sowie eine Sammlung von stereoskopischen Aufnahmen. Besonders wertvoll sind die rund 150 großformatigen Aufnahmen auf Salzpapier, die um 1860 im Rahmen mehrerer Fotokampagnen von der k.k. Hof- und Staatsdruckerei initiiert worden sind. Hier findet sich unter anderem ein Stephansdom-Panorama von Leopold Weiss aus dem Jahr 1860 sowie eine Dokumentation der Wiener Stadtbefestigung kurz vor ihrer Demolierung im Jahr 1857.
Der Schwerpunkt der topografischen Fotosammlung liegt in der Architektur- und Stadtfotografie um 1900. Im Sinne des damals aufkommenden Denkmalschutzgedankens galt es, die gewaltigen städtebaulichen Veränderungen im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts fotografisch festzuhalten. Die neuen Möglichkeiten der seriellen Produktion trugen wesentlich zur Verbreitung dieser Fotografien bei. Die Dichte dieses Bestandes ermöglicht – zumindest für die inneren Bezirke – eine umfassende bildliche Dokumentation der Stadt der Jahrhundertwende. Viele der wichtigsten Stadtfotograf:innen dieser Zeit sind in der Sammlung vertreten, unter anderem Michael Frankenstein, Franz Holluber, Emil Mayer, Josef Mutterer, Moritz Nähr, Bruno Reiffenstein, Anton Karl Schuster und Marianne Strobl.
Einen besonderen Stellenwert nimmt der umfangreiche Bestand des Wiener Architektur- und Landschaftsfotografen August Stauda (1861–1927) ein: Mit großer Ausdauer ging Stauda über 20 Jahre lang Straßenzug um Straßenzug ab und hielt in 3.000 Fotografien Häuser, Fassaden, Portale, Innenhöfe und nicht zuletzt das Wiener Straßen- und Alltagsleben fest.
Unter den Beständen zum 20. Jahrhundert ragt vor allem die Glasnegativ-Sammlung von Martin Gerlach jun. (1879-1944) heraus. Dieser fotografierte zwischen 1925 und den späten 1930er Jahren im Auftrag der Gemeinde Wien die städtebauliche Entwicklung vom kommunalen Wohnbau des „Roten Wien“ bis zum Bau der Höhenstraße. Mehrere tausend Stadtansichten umfasst auch die Sammlung des Schauspielers und Kulturhistorikers Fred Hennings (1895-1981). Er war nicht nur ein wichtiger Sammler von topografischen Stadtansichten, sondern fotografierte in den letzten Kriegsjahren auch selbst systematisch die Wiener Innenstadt und hielt so deren Zustand vor ihrer teilweisen Zerstörung fest.
