Unique en son genre au Luxembourg, la Médiathèque du CNA propose un fonds documentaire audiovisuel, ainsi que des ressources dans les domaines du cinéma et de la photographie. Accessible à tous, la Médiathèque est un service totalement gratuit.

Bibliothèque de prêt et de consultation sur place ou à distance grâce à la VOD, elle appartient au réseau de bibliothèques luxembourgeoises (bibnet).
Lieu de ressources dans le domaine audiovisuel, la collection est constituée d’ouvrages portant sur le cinéma, la télévision, la photographie et la musique. Ceux-ci permettent de se forger une culture audiovisuelle variée car la collection se veut la plus complète possible. Des revues spécialisées dans ces mêmes thèmes sont consultables sur place. De plus, la médiathèque propose un fonds de DVD et de Blu-ray représentatif de la production cinématographique luxembourgeoise et mondiale. La collection se compose de films grand public, mais aussi de films plus significatifs : cinéma d’auteur, expérimental, documentaire etc... Enfin, la Médiathèque offre une collection de CD de musique classique, de musique de films, de musique luxembourgeoise et de musique du monde.
Le fonds spécialisé est constitué de plus de 16 777 documents: - 8 500 livres dont 500 partitions, - 5 800 DVD et Blu-ray, - 1 850 CD, - 257 titres de périodiques conservés dans les archives papiers du CNA dont 34 abonnements en cours et plusieurs abonnements à des journaux numériques disponible à la consultation sur 2 iPad.