Фабрика основана 12 октября 1817 г. при Александровской мануфактуре. С 1819 года осуществляла монопольный выпуск различных типов игральных карт, средства от продажи которых шли на содержание Императорского воспитательного дома. Состояла в ведении С.-Петербургского опекунского совета под покровительством императрицы Марии Федоровны. Являясь частью Александровской мануфактуры, с января 1846 г. находилась в непосредственном подчинении Комитета главного управления Императорской Александровской мануфактуры.

В 1860 году, после закрытия Александровской мануфактуры, Карточная фабрика стала самостоятельным учреждением. 11 марта 1861 г. утверждены штат карточной фабрики и временное (на 3 года) Положение о ней. Фабрика составляла собственность Императорского воспитательного дома и находилась в ведении Опекунского совета при С.-Петербургском Воспитательном доме. Управляющий фабрикой являлся почетным опекуном. В составе фабрики была образована механическая мастерская, куда перешли лучшие мастера с упраздненной Александровской мануфактуры.

5 мая 1892 г. было утверждено новое Положение о Карточной фабрике. Она объявлялась состоящей в ведомстве учреждений императрицы Марии и имела своим назначением «выделку всякого рода карт» для всей России, кроме Княжества Финляндского. Главное управление фабрикой по-прежнему осуществлял почетный опекун, который назначал директора для общего наблюдения за ходом работ на фабрике и непосредственного управления ею.

В годы Первой мировой войны на фабрике было оборудовано отделение Петроградского арсенала для производства гранат и слесарно-паяльная мастерская. Изготавливались также цинковые ящики для гранат, жестяные коробки для противогазов и пр. Отсутствие хорошей бумаги и другого доброкачественного сырья привели к полному прекращению выпуска высших сортов игральных карт.

5 мая 1917 г. Карточная фабрика перешла в ведение Министерства государственного призрения. В январе 1918 г. отделение Арсенала на фабрике было ликвидировано. Изготовление карт возобновилось. С 27 июня 1918 г. фабрика передана в ведение Комиссариата социальной помощи Союза коммун Северной области.

Проект учреждения Карточной фабрики и переписка управляющего Александровской мануфактурой с С.-Петербургским опекунским советом об ее устройстве (1819 г.); переписка о покупке для фабрики двух домов у княгини Вяземской (1811–1816 гг.); положения о Карточной фабрике (1861–1892 гг.); Годовые отчеты директора фабрики (1893; 1902; 1912–1916 гг.); переписка об изготовлении и продаже карт (1821–1916гг.); книги учета (1870–1916 гг.); контракты на поставку материалов и оборудования, сметы на производство строительных работ (1842–1916 гг.); переписка об участии фабрики в международных и всероссийских выставках: Чикагской (1893 г.), Парижской (1900 г.), Нижегородской (1896 г.).

Положение об училище при фабрике (1897 г.); годовые отчеты (1897–1905 гг.); протоколы экзаменационной Комиссии училища (1897–1915 гг.);

Рапорты о забастовках, экономические требования рабочих (1905 г.).

Документы о составе рабочих фабрики (1860–1916 гг.); книги записи штрафного капитала (1872–1912 гг.); переписка с рабочими фабрики (1872–1912 гг.).