Museets arkiv har samma profil som museets historiska verksamhet och inriktning. Det grundas på inlämnat material från enskilda och företag och har inte byggts upp genom systematisk insamling.
Dokumentarkivet på Hälsinglands museum är av provinshistorisk karaktär. Det innehåller alltså dokument från Hälsingland, med koncentration på norra delen av landskapet och staden Hudiksvall. Det enskilt största arkivet är Brandstodsaktiebolagets handlingar som omfattar Hälsinglands alla socknar för tiden 1850 till 1940. Ett annat historiskt innehållsrikt arkiv är Högberg/Dahlbomska handelsarkivet som ger en bild av en handelsrörelse vid 1800-talets början. Olika personarkiv ger en fyllig bild av framför allt Hudiksvalls borgerliga familjestruktur under 1800-talet. Gårdsarkiv med handlingar från enskilda bondgårdar går ända ner till 1500-talet.
Ett omfattande tidningsarkiv innehåller bl.a. den kompletta utgivningen av dagstidningen Hudiksvalls Nyheter 1883-1961 men även en stor samling tidningsklipp ur lokalpressen och spridda årgångar av äldre tidningar.
Publiceringen av arkivbeskrivningar sker löpande.