L'Archivio Audiovisivi conserva, oltre al fondo fotografico, circa 3.000 pizze in pellicole 16mm e 35mm in b/n e a colori, e circa 3.500 cassette U-matic e BVU, Betacam SP e derivati, DVCam, fino al nativo digitale in HD per uno sviluppo di 145 metri lineari. La produzione cinematografica ha inizio già nel 1948/49 quando la Sezione Documentazione FS girò alcune pellicole in collaborazione con case cinematografiche private. Nel 1950 con l'istituzione della Fototeca Centrale la produzione di filmati si intensifica soprattutto per esigenze di documentazione e propagandistiche. Il nucleo più interessante è quello costituito dalle pellicole prodotte in un periodo che va dal 1948 al 1990, e suddivisibile in tre sezioni distinte: cinegiornali, filmati storici e girati. Dal 2013 l'Archivio Audiovisivi viene gestito dalla Fondazione FS Italiane, nell'ambito del progetto di valorizzazione del patrimonio storico e culturale delle Ferrovie dello Stato.