หอภาพยนตร์ มีบทบาทหน้าที่และภารกิจ ดังนี้

• จัดหา รวบรวม ประเมินค่า คัดเลือก และจัดทำระบบทะเบียนภาพยนตร์และสิ่งเกี่ยวเนื่อง เพื่อเก็บรักษาไว้เป็นทรัพย์สินทางปัญญาของชาติ และเป็นมรดกทางศิลปวัฒนธรรมของชาติ
• สร้างองค์ความรู้เกี่ยวกับการอนุรักษ์เพื่อปฏิบัติการและให้บริการอนุรักษ์ภาพยนตร์ตลอดจนสิ่งเกี่ยวเนื่องกับภาพยนตร์
• ศึกษา วิจัย ตลอดจนสนับสนุนการทำวิจัยเกี่ยวกับภาพยนตร์ และสนับสนุนให้มีการใช้ภาพยนตร์เป็นเครื่องมือในการทำวิจัยในสาขาวิชาอื่นๆ
• ให้บริการสาธารณะเพื่อการศึกษา ค้นคว้า และการใช้ประโยชน์จากภาพยนตร์ รวมทั้งสิ่งเกี่ยวเนื่องกับภาพยนตร์ ตลอดจนข้อมูลต่างๆ ที่หอภาพยนตร์มีอยู่
• จัดกิจกรรมเพื่อส่งเสริมและเผยแพร่ภาพยนตร์ในฐานะเป็นสื่อการศึกษางานศิลปวัฒนธรรม และการบันเทิง และเป็นแหล่งให้การศึกษาเรียนรู้นอกระบบ การศึกษาตามอัธยาศัย และการศึกษาตลอดชีวิต
• จัดทำสื่อสิ่งพิมพ์ สื่อโสตทัศน์ และสื่ออิเล็กทรอนิกส์ ที่เกี่ยวกับภาพยนตร์เพื่อเผยแพร่เป็นวิทยาการและผลงานด้านภาพยนตร์ต่อ สาธารณะ
• เป็นศูนย์กลางข้อมูลด้านภาพยนตร์ ตลอดจนเชื่อมโยงข้อมูลด้านภาพยนตร์กับหอภาพยนตร์นานาชาติ สถาบันการศึกษา และหน่วยงานด้านภาพยนตร์อื่นๆ ทั้งในและต่างประเทศ
• เป็นสมาชิกภาพและเข้าร่วมกิจกรรมกับหน่วยงานหรือองค์การระหว่างชาติที่เกี่ยวเนื่องกับกิจการของหอภาพยนตร์ ทั้งนี้ ตามที่ได้รับมอบหมายจากคณะรัฐมนตรีหรือรัฐมนตรี