Коллекцию декорационно-изобразительных материалов музея составляют эскизы и декораций, живописные и графические портреты театральных деятелей, изображения театральных зданий, представлений, шаржи и карикатуры, макеты декораций. Дореволюционный фонд, насчитывающий более 29 000 единиц хранения, содержит работы таких мастеров, как И. Я. Билибин, Н. К. Рерих, Ф. Ф. Федоровский, А. Я. Головин, К. А. Коровин, М. А. Врубель, В. А. Серов, Л. С. Бакст, Б. И. Анисфельд, А. А. Экстер, А. Н. Бенуа, Н. С. Гончарова, М. В. Добужинский. Широко отражена и эпоха дорежиссерского театра — в произведениях А. А. Роллера, П. Гонзаго, К. Ф. Вальца и других. Фонд советского и современного театра насчитывает более 30 000 экспонатов. Среди выдающихся мастеров, чьи работы хранятся здесь, можно назвать Р. Р. Фалька, В. Е. Татлина, А. Г. Тышлера, Б. М. Кустодиева, В. А. и Б. А. Щуко, К. Ф. Юона, Н. И. Альтмана, А. В. Лентулова, Ю. П. Анненкова, Н. П. Акимова, С. М. Эйзенштейна, А. М. Родченко, И. М. Рабиновича, Б. А. Мессерера, В. Я. Левенталя. Уникален и богат фонд иконографии (более 29 000 единиц хранения) — в его составе имеются работы К. П. Брюллова, О. А. Кипренского, А. В. Фонвизина, З. Е. Серебряковой, а также редкие гравюры, посвящённые французскому, немецкому, китайскому, японскому театрам.