Архивное собрание Санкт-Петербургской Театральной библиотеки ведет свою историю с 1919 года и к настоящему времени насчитывает более 12 000 единиц хранения. В числе составляющих его материалов — рукописи, дневники, воспоминания письма и другие подлинные документы выдающихся деятелей русского и зарубежного театра. Среди них — В. Н. Асенкова, И. И. Сосницкий, М. С. Щепкин, М. Н. Ермолова, М. Г. Савина, В. Ф. Комиссаржевская, Ф. И. Шаляпин, Т. П. Карсавина, С. П. Дягилев, Мария Тальони, Сара Бернар, Элеонора Дузе, Эрнесто Росси.
Библиотека хранит личные архивные фонды актеров Г. Д. Душина, В. И. Стржельчика, В. В. Ускова, режиссеров П. П. Гайдебурова, Н. В. Демидова, Н. Н. Кошеверовой, А. А. Музиля, Е. М. Падве, Р. А. Сироты, М. В. Сулимова, актера и режиссера М. А. Чехова, балетмейстера М. М. Фокина, драматурга, либреттиста Ю. Г. Димитрина, писателя, переводчика В. Д. Савицкого, театроведов, искусствоведов Л. И. Гительмана, А. А. Гозенпуда, В. М. Красовской и Д. И. Золотницкого, М. Н. Мерцаловой, Ю. И. Слонимского, С. Л. Цимбала, театрального художника М. Ф. Китаева, собрание М. С. Лесмана, коллекцию И. А. Топорниной «Вера Федоровна Комиссаржевская» и другие материалы по истории отечественного театра.
Документы доступны исследователям в читальном зале Отдела редкой книги, рукописных, архивных и изобразительных материалов.