De collectie bestaat uit historische documenten (papier, audiovisueel, digitaal) uit en over de provincie Gelderland, de gemeenten Arnhem, Renkum, Rheden, Rozendaal en Overbetuwe en het Waterschap Vallei en Veluwe. De oudste stukken dateren uit de 9e eeuw en 1076, het jongste stuk uit de 21e eeuw.
Ze beheren bijzondere collecties, zoals huis- en familiearchieven, collecties over de Tweede Wereldoorlog en archieven van groene organisaties, Gelderse industrie en ambacht en de Kerncentrale Dodewaard. Sommige collectieonderdelen zijn van internationaal belang, zoals de meer dan 25.000 brieven van de 18e-eeuwse gravin Charlotte-Sophie van Aldenburg Bentinck.
U kunt de collectie van het Gelders Archief in de studiezaal raadplegen. Met behulp van de site kunt u uw bezoek aan de studiezaal voorbereiden. Een steeds groter gedeelte van de collectie is online te zien: meer dan 28 miljoen beschrijvingen, circa 30 kilometer archief, meer dan 16 miljoen persoonsnamen, 2000 archieftoegangen, meer dan 77.000 foto’s, meer dan 10.000 prenten, meer dan 15.000 kaarten en tekeningen, bijna 11.000 prentbriefkaarten, meer dan 5.500 zegels, 390 bladmuziekstukken en 16 geluidsfragmenten op de website (oktober 2016).