Архив хранит фонды административных, судебных, полицейских, сословных, земских, землеустроительных, продовольственных, финансовых, кредитных и статистических учреждений Санкт-Петербурга и Петербургской губернии дореволюционного периода.
Здесь представлены материалы учреждений городского самоуправления, учреждений по воинским и крестьянским делам, по управлению государственным имуществом и удельным округом, промышленностью и строительством. Имеются фонды промышленных и торговых предприятий, организаций транспорта и связи, учебных, воспитательных, медицинских и ветеринарных учреждений, научных, просветительских, благотворительных и художественных обществ и учреждений, издательств и редакций, учреждений и организаций религиозного культа, а также фонды личного происхождения и коллекции документов.
Документы административных учреждений Петербургской — Петроградской губернии представлены фондами Канцелярии Петроградского губернатора, Петроградского губернского правления, Петербургского военного генерал-губернатора, Канцелярии Петербургского обер-полицмейстера и др. Экономическое состояние региона характеризуют документы учреждений по крестьянским делам (Петербургское губернское и уездные по крестьянским делам присутствия, межевые и землеустроительные правления и комиссии).
Фонды местных городских органов управления представлены документами фондов Петроградской городской управы, Городской думы, Канцелярии Петроградского градоначальника, Петроградского дворянского депутатского собрания, уездных предводителей дворянства, земских управ и др.
Среди фондов промышленных предприятий наиболее значительными являются фонды Адмиралтейского судостроительного завода, Петроградского арсенала Петра Великого, Балтийского судостроительного и механического завода, Ижорского, АО Путиловских заводов и др.
История науки и народного образования отражена в фондах Петербургского университета, Александровского лицея, Училища правоведения, Археологического, Главного педагогического, Горного, Политехнического, Психоневрологического, Технологического институтов, Института инженеров путей сообщения, Консерватории, Высших женских (Бестужевских) курсов, Тенишевского училища. Их дополняют материалы фондов Русского музыкального общества, Петроградского общества архитекторов, Петроградского славянского благотворительного общества, Петербургской губернской ученой архивной комиссии, Лиговского народного дома графини С. В. Паниной, благотворительных, национальных литературно-художественных и историко-этнографических обществ, издательств и редакций.
Документы религиозных организаций представлены в фондах Петроградской духовной консистории, Петроградского епархиального совета, Евангелическо-лютеранской консистории, деканата римско-католических церквей, духовных учебных заведений, церквей, соборов, монастырей и синагог. Среди них имеются указы Святейшего Синода, эдикты Лютеранской консистории, Деканата римско-католической церкви, отчеты Санкт-петербургской епархии, протоколы официальных посещений епархии, метрические книги и проч.
Фонды личного происхождения включают материалы невропатолога В. М. Бехтерева, ректора Петербургского университета М. И. Владиславлева, профессора богословия Петроградской духовной академии Н. Н. Глубоковского, врача и педагога П. Ф. Лесгафта, протоиерея о. Иоанна Кронштадского (И. И. Сергиева), криминалиста профессора Н. С. Таганцева и др.
Архив хранит коллекции чертежей и документов, в т. ч. именных высочайших указов на имя Петербургского военного губернатора, а также документальных материалов, собранных Павловским дворцом-музеем и быв. Музеем Революции в Ленинграде.
В архиве хранятся коллекции планов города и его частей, строительных чертежей и планов частных и общественных зданий, со сведениями о создании театров, народных домов, о прокладке улиц и возведении городских памятников.
