Nie sposób jest wymienić wszystkich zbiorów, ich zawartości oraz możliwości wykorzystania, dla tego też ograniczymy się do przedstawienia krótkiej charakterystyki tych najbardziej reprezentatywnych i dystynktywnych dla naszej jednostki.

Wśród akt wytworzonych przez administrację samorządową na uwagę zasługują przede wszystkim akta miast. Największy objętościowo zespół to Akta miasta Radomia. Bogactwo zachowanych tutaj materiałów, począwszy od protokołów posiedzeń ciał kolegialnych, aż po akta ewidencji ludności sprawia, iż dokumentują one niemalże wszystkie aspekty życia ośrodka w XIX i XX w. Podobny walor posiada zespół pn. Akta miasta Kozienic, zachowany jednak znacznie słabiej.

Wśród akt powstałych w wyniku działalności administracji państwowej na  pierwszy plan wybijają się zdecydowanie zespoły pt. Rząd Gubernialny Radomski (I i II), dokumentujące wszelkie działania władz na znacznych obszarach centralnych ziem polskich w XIX i XX w. Historyk może odnaleźć tutaj materiały dotyczące zarówno samego funkcjonowania urzędów, ich pracowników, personelu itp., jak i akta dotyczące szeroko rozumianych spraw gospodarczych, społecznych i kulturalnych.

W zasobie bardzo licznie reprezentowane są zespoły, zawierające akta wytworzone przez urzędy administracji specjalnej. Należy wymienić tutaj przede wszystkim zespół pn. Zarząd Rolnictwa i Dóbr Państwowych Guberni Radomskiej, Kieleckiej, Lubelskiej i Siedleckiej. O jego przydatności dla badań historycznych decyduje fakt, iż powołany w końcu XIX w. Zarząd, oprócz wytworzenia bardzo interesującej dokumentacji własnej, przejął jako czynną sukcesję ogromne ilości materiałów innych aktotwórców, m.in. Komisji Rządowej Przychodów i Skarbu oraz rządów poszczególnych guberni Królestwa Polskiego. Materiały te dokumentują wiele aspektów życia gospodarczego centralnych ziem polskich w końcu XVIII i w XIX w.

Unikalnym w skali kraju zespołami są  Naczelna Rady Starszych Ludności Żydowskiej Dystryktu Radomskiego (Dział Dowodów Osobistych) z lat okupacji niemieckiej, zawierające dokumenty personalne wraz z fotografiami ponad 14 tyś. mieszkańców radomskiego getta oraz Okręgowy Komitet Żydowski w Radomiu z pierwszego powojennego pięciolecia.

Historycy i badacze dziejów regionu z powodzeniem sięgają do akt hipotek: radomskiej (miejska i powiatowa) i iłżeckiej (powiatowa). Zachowane tam bardzo bogate w informacje akta pozwalają na zapoznanie się z dziejami gospodarczymi ośrodków miejskich, wsi oraz licznych majątków ziemskich. 

Doskonały materiał dla badań genealogicznych tworzą akta ponad 130  Urzędów Stanu Cywilnego wyznań: rzymskokatolickiego, prawosławnego, ewangelicko-augsburskiego i mojżeszowego z XIX, a w pewnych przypadkach także z XX w. Oprócz akt urodzeń, małżeństw i zgonów, w wielu zespołach występują również bogate allegata.

Jedną ze znaczących cech zasobu radomskiego archiwum jest pokaźna ilość akt z zakresu szkolnictwa i oświaty. Wśród materiałów administracji szkolnej na plan pierwszy wybija się zdecydowanie zespół pn. Radomska Dyrekcja Szkolna, zawierający zarówno bogate normatywy władz z XIX i XX w., jak i akta blisko 100 szkół państwowych i prywatnych z terenu guberni radomskiej. Duże walory poznawcze posiadają również akta Radomskiego Inspektoratu Szkolnego z lat międzywojennych.

Nasze Archiwum dysponuje jednym z najciekawszych w Polsce zbiorów kartograficznych, tworzonym przez ponad 3 700 map i planów, powstałych w XIX i XX w. Poza tym  przechowujemy  3  Zbiory afiszów, plakatów i druków ulotnych (od 1850 do 1939 r., z lat 1939-1945, po 1945 r.) stanowiące  bogate źródła do odtwarzania historii politycznej, gospodarczej, społecznej i kulturalnej naszego kraju. Wiele z materiałów znajdujących się w wyżej wymienionych zbiorach oprócz wysokiej wartości informacyjnej, charakteryzuje się także dużymi walorami artystycznymi.

Od kilkudziesięciu lat archiwum przejmuje również spuścizny rodzin i osób prywatnych związanych z Radomiem i regionem radomskim. Obecnie w zasobie placówki znajduje się ponad 30 zespołów tego typu, a ich liczba sukcesywnie wzrasta.