Archiv NM spravuje rozsáhlé fondy a sbírky, jichž je již téměř 1000 a zabírají přibližně 3000 běžných metrů.
Jádro archivu představují tzv. staré sbírky, které byly budovány již od samých počátků Národního muzea a muzejního archivu. Jedná se o soubory uspořádané většinou podle pertinenčního principu a řadí se sem sbírky pergamenových listin, genealogická a topografická sbírka, sbírka patentů, ale také sbírky rukopisů, pečetidel a razítek, pečetí a sbírka znaků. Je k nim také možno přiřadit i Eichlerovu topografickou sbírku a několik heraldických a genealogických sbírek. Vývoj těchto souborů je již ukončen a doplňují se pouze výjimečně získanými jednotlivinami.

Hlavní těžiště činnosti Archivu NM spočívá v současné době v získávání osobních fondů významných osobností našeho kulturního, politického a vědeckého života. S touto činností je spojena prakticky celá doba existence muzejního archivu, prvním velkým fondem tohoto typu se stal v roce 1830 rodinný archiv Šternberk-Manderscheid, později přibyly také písemnosti rodin Palackých, Riegrů a Bráfů. Toto zaměření akviziční činnosti se pak zvýraznilo, když muzejní archiv vedl A. Chalupa. Shromažďoval písemnosti významných osobností působících v Národním muzeu i mimo ně, např. numismatiků (E. Fiala, E. Nohejlová-Prátová), ale také antropologů (J. Matiegka), historiků (F. M. Bartoš, J. Pekař, J. Janáček) i přírodovědců (J. Barrande, K. Domin). Velmi využívané jsou také osobní fondy politických osobností 1. poloviny 20. století (K. Kramář, A. Rašín, Z. Fierlinger, E. Beneš).

Svébytnou část archivu představují písemnosti samotného Národního muzea, a sice jeho registratura. Zabírá celou dobu existence naší instituce od roku 1818 až do současnosti. Jedná se o nejvýznamnější pramen k dějinám NM a také všech oborů v něm pěstovaných. Muzejní registratura může významně přispět i k poznání života a díla celé řady vědeckých osobností, které byly s NM v minulosti spjaty.

Badatelsky hojně využívané jsou také dokumentační a fotografické sbírky k dějinám 19. a 20. století, které do ANM systematicky byly získávány již od 30. let 20. století. Za všechny je možno jmenovat např. fotografickou sbírku Hradní fotoarchiv, novinářský fotoarchiv Práce a Národní politiky či fotoarchiv Karla Hájka. Dokumentační sbírky se týkají celé řady významných dějinných událostí od roku 1848, přes druhou světovou válku až k 2. polovině 20. století. Významné jsou také sbírky nejrůznějších materiálových typů, nejrozsáhlejší z nich jsou sbírky plakátů a pohlednic.