Das \cite-Kommando von LaTeX steht nicht umsonst in dem Ruf, sehr fragil zu sein. Besonders in Bild- oder Tabellenunterschriften (\caption) empfiehlt es sich daher, es durch Einklammerung mit \protect zu schützen.
Ein Beispiel hierzu:
\begin{figure}[h!]
\begin{center}
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{pic/BildTitel.png}
\caption[BildTitel \protect{\cite[S. 42]{bibtexkey}}]{BildTitel}
\label{pic:BildTitel}
\end{center}
\end{figure}
\begin{center}
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{pic/BildTitel.png}
\caption[BildTitel \protect{\cite[S. 42]{bibtexkey}}]{BildTitel}
\label{pic:BildTitel}
\end{center}
\end{figure}