Anfang der 1990er-Jahre wuchs in Winterthur das Bedürfnis, ein lebendiges Ausstellungs- und Diskussionsforum zu schaffen. Dort sollte das Medium Fotografie in all seinen Facetten diskutiert und aufgearbeitet werden. Zu dieser Zeit beschäftigten sich bereits das Musée de l’Elysée in Lausanne, das Photoforum Biel und die Schweizer Stiftung für Fotografie im Zürcher Kunsthaus mit dem Thema. Das Fotomuseum sollte nach dem Willen der Initiierenden «ohne ideologische Einschränkungen» auskommen und ein wahres «Kulturmuseum» werden. Es verstand sich nicht als direkte Konkurrenz zu den bisherigen Institutionen, sondern als Ergänzung. Treibende Kräfte hinter dem Anliegen waren der Fototheoretiker Urs Stahel, der Verleger Walter Keller und der Unternehmer George Reinhart. Sie wollten, dass internationale Fotograf:innen eine Plattform erhalten. Zudem sollten historische Aufnahmen in ihrem geschichtlichen Kontext gezeigt werden können und es sollte Raum geben, um sich mit den technischen Facetten der Fotografie auseinanderzusetzen.
Die Gründung des Museums fand in wirtschaftlich schwierigen Zeiten statt und wäre ohne private Finanzierung chancenlos gewesen. Für die Realisierung stellte Andreas Reinhart, der Bruder von George Reinhart und damalige Besitzer der Handelsunternehmung Gebrüder Volkart AG, die ehemalige «Kultursagi» zu einem symbolischen Mietpreis zur Verfügung. Das 1877 errichtete Fabrikgebäude war eine ehemalige Webereifabrik, an die 1913 eine Shedhalle angebaut wurde. Als Hauptstifter trat der Winterthurer Mäzen George Reinhart auf. Er brachte rund 2,15 Millionen Franken in die neugegründete Stiftung Fotomuseum Winterthur ein, deren Präsident er war. Mit diesem Geld finanzierte die Stiftung den Umbau. Auch der Kanton Zürich beteiligte sich mit einem Investitionsbeitrag von 300'000 Franken. Zur Trägerschaft gehören neben der Stiftung auch ein Unterstützungsverein.