I primi nuclei acquisiti negli anni Trenta furono l'archivio della Sottoprefettura di Pistoia, quello della ex Pretura di San Marcello Pistoiese e quello del Patrimonio ecclesiastico, subito seguiti dagli archivi dell'antico Catasto, del Comune di Pistoia, del Comune di Serravalle, del Comune di Sambuca, della Congregazione di carità e altri minori; degno di nota è l’archivio preunitario del Comune, comprendente anche le carte degli organi periferici dello Stato toscano, e la documentazione prodotta dagli uffici statali post-unitari, che si arresta tuttavia, stante la carenza di spazi, agli inizi del sec. XX, con l'unica eccezione dell’archivio della Prefettura di Pistoia, che copre il periodo 1865-1971.
Tra i fondi più rilevanti si segnalano: l'Opera di San Jacopo (con documenti dal sec. XIII); il Catasto (con documenti dal sec. XV); il Patrimonio ecclesiastico (enti religiosi soppressi dal granduca Pietro Leopoldo); gli Istituti raggruppati (di istruzione, assistenza e beneficenza, tra cui il Conservatorio degli orfani); gli Ospedali riuniti (comprendente quello del Ceppo, con documenti dal 1287). Di notevole interesse storico sono anche i fondi documentali di varie famiglie pistoiesi (Amati-Cellesi, Ganucci-Cancellieri, Gherardi-Badioli etc.), l'archivio del Partito nazionale fascista-Federazione di Pistoia e quello del Comitato di liberazione nazionale della provincia pistoiese. Dal 2005 l’Istituto conserva inoltre l’archivio personale di Licio Gelli.