Das Filmmuseum Berlin ist eines von sechs Filmmuseen in Deutschland. Es wurde als Abteilung der Deutschen Kinemathek – Museum für Film und Fernsehen im Jahr 2000 eröffnet.
Mit dem Umzug der Deutschen Kinemathek in das Filmhaus am Potsdamer Platz, wurde im September 2000 die Abteilung Filmmuseum Berlin ins Leben gerufen. Ihre ständige Ausstellung zeigt Exponate aus der gesamten deutschen Filmgeschichte einschließlich des Exils in Hollywood in der Zeit des Nationalsozialismus: zum Beispiel Filmplakate, Fotos, Filmkostüme, Architekturskizzen, Requisiten. Ein besonderer Schwerpunkt ist der Schauspielerin Marlene Dietrich gewidmet, die selbst eine umfangreiche Privatsammlung zusammengetragen hat.

Seit dem 1. Juni 2006 ist das Museum um ein Fernsehmuseum ergänzt worden. Der Name der Institution wurde in Deutsche Kinemathek – Museum für Film und Fernsehen geändert.

Neben der Dauerausstellung zeigt das Filmmuseum Sonderausstellungen. Während der Berlinale im Februar eines Jahres werden außerdem Ausstellungen präsentiert, die die jeweilige Retrospektive des Festivals begleitet.

Zum Filmmuseum gehört eine Bibliothek mit umfangreichen Beständen an Filmliteratur und Fachzeitschriften, darunter auch wichtige frühe Zeitschriften wie Der Kinematograph, die Lichtbild-Bühne und der Film-Kurier. Bis zu ihrem Umzug ins Filmmuseum gehörte die Bibliothek zur Deutschen Film- und Fernsehakademie Berlin (dffb).

Das Museum ist Mitglied im Deutschen Kinemathekenverbund.
Bereich Film (Auswahl)

Andreas Neubauer – Fotografien (27. September 2000 bis 7. Januar 2001)
Fritz Lang (26. Januar 2001 bis 8. April 2001)
Forever Young – Marlene Dietrich zum 100. Geburtstag (18. Oktober 2001 bis 17. Februar 2002)
Michael Ballhaus, Director of Photography (22. November 2001 bis 20. Januar 2002)
Ein guter Freund – Heinz Rühmann zum 100. Geburtstag (7. März 2002 bis 28. Juli 2002)
Jeder für sich und Gott gegen alle – Der Regisseur Werner Herzog (29. August 2002 bis 30. November 2002)
Hildegard Knef – Einblicke in den Nachlass (15. Dezember 2002 bis 15. Januar 2003)
Friedrich Wilhelm Murnau – Ein Melancholiker des Films (22. Januar 2003 bis 5. Mai 2003)
Götterdämmerung – Luchino Viscontis deutsche Trilogie (21. August 2003 bis 16. November 2003)
Wo Filmkarrieren beginnen – 40 Jahre Das kleine Fernsehspiel im ZDF (18. Oktober 2003 bis 4. Januar 2004)
Die Welt des Hardy Krüger – Eine Hommage (10. Dezember 2003 bis 1. Februar 2004)
Die ideale Frau – Ruth Leuwerik und das Kino der fünfziger Jahre (29. April 2004 bis 15. August 2004)
Dem Licht bei der Arbeit zusehen – Helmut Herbst fotografiert Freunde und Kollegen 1964–1990 (3. Dezember 2004 bis 16. Januar 2005)
Flügelschlag – Engel im Film (5. Dezember 2003 bis 12. April 2004)
Bewegte Räume. Production Design + Film (10. Februar 2005 bis 19. Juni 2005)
Henry Koster – Präsentation der Sammlung Henry Koster (1. Mai 2005 bis 28. August 2005)
Marika Rökk (1913–2004) - Präsentation des Nachlasses (7. Juli 2005 bis 3. Oktober 2005)
Hildegard Knef. Eine Künstlerin aus Deutschland – Sonderausstellung zum 80. Geburtstag (24. November 2005 bis 1. Mai 2006)
Tor! – Fußball und Fernsehen (5. Mai 2006 bis 31. August 2006)
Kino im Kopf. Psychologie und Film seit Sigmund Freud (14. September 2006 bis 7. Januar 2007)
Filmkostüme! Das Unternehmen Theaterkunst (29. März bis 2. September 2007)
film.kunst: „Ulrike Ottinger“ (13. September bis 2. Dezember 2007)
film.geschichte: „Wenn ich sonntags in mein Kino geh'“. Ton – Film – Musik 1929–1933 (20. Dezember 2007 bis 25. Mai 2008)
Loriot. Die Hommage (6. November 2008 bis 29. März 2009). Die Ausstellung zum 85. Geburtstags von Vicco von Bülow wurde in mehreren Räumen präsentiert und war die größte Ausstellung über das Werk von Loriot. Kuratoren waren Gerlinde Waz und Paul Kubitz.
Casting a Shadow. Alfred Hitchcock und seine Werkstatt (29. Januar bis 10. Mai 2009)
Romy Schneider. Wien – Berlin – Paris (5. Dezember 2009 bis 30. Mai 2010)
Zwischen Film und Kunst - Storyboards von Hitchcock bis Spielberg