В архіві зібрані найцінніші документи з історії міста Києва, що відображають соціально-демографічне, економічне, політичне і культурне життя міста та його жителів, починаючи з XVII століття по теперішній час.

Найдавніші документи архіву зберігаються у фондах київських городового магістрату, міської думи та управи. Серед них: копії грамот та універсалів російських царів, польських королів, гетьманів запорізького війська про надання і підтвердження прав та привілеїв місту Києву та його жителям (1645 - 1764), укази Сенату, циркуляри Київського, Подільського і Волинського генерал-губернатора, київських губернаторів, протоколи засідань і рішення магістрату, журнали обліку рішень міської думи та управи, магістратські та думські виборчі справи. Ці фонди містять відомості щодо майнового стану киян, кількості виборців за становим та майновим цензом, віднесення до купецького та міщанського станів, відведення земельних ділянок під будівництво об'єктів нерухомості, результатів перепису населення, списки мешканців міста.

Історію розбудови міста відображають укази Київського губернського правління, циркуляри, рішення, листування, де є відомості про: відкриття та діяльність цегляних, цукрових заводів, тютюнових, сірникових фабрик, вітряків, торговельних закладів, освітлення міста газовими та електричними ліхтарями, укріплення схилів гір, озеленення міста, прокладання та брукування вулиць, їх назви, відкриття готелів, будівництво та експлуатацію мостів, трамваю, фунікулера, організацію автобусного руху, влаштування ярмарків, розкопки та реставрацію Золотих воріт, будівництво пам'ятників. У фондах архіву відклалися плани міста Києва та його районів, починаючи від 1799 року, документи про відведення земельних ділянок під будівництво цивільних споруд для потреб міста та проекти цих будинків, зокрема, військового госпіталю (1807), Гостинного двору (1809 -1811), Університету Св. Володимира (1834), Києво-Балтської залізниці (1869), Міського театру (1896), Київського політехнічного інституту (1897) та інших.

Архів зберігає документи навчальних закладів міста: університету св. Володимира, консерваторії, кадетського корпусу, вищих жіночих курсів, інститутів - політехнічного, комерційного, учительського, юридичного, шляхетних дівчат; училищ - комерційних, духовних, художнього та музичного, землемірного, реального, гімназій та професійних шкіл. У складі фондів тогочасних закладів освіти є особові справи, документи учнів, студентів, викладачів, в тому числі тих, які згодом стали видатними діячами науки і культури - Михайла Грушевського, Михайла Драгоманова, Михайла Булгакова, Костянтина Паустовського, Анни Горенко (Ахматової), Олександра Вертинського, Отто Шмідта, Дмитра Граве, Євгена Тарле, Євгена Патона, Олександра Богомольця, Максима Рильського, Олександра Довженка, Олени Шовгенової (Теліги), Сергія Корольова, чия доля в ті чи інші часи була пов'язана з Києвом.

Переважну більшість документів архіву складають фонди періоду після 1917 року та періоду отримання Україною незалежності.

Найповніше в архіві подано документи органів місцевої виконавчої влади та самоврядування: виконавчих комітетів, державних адміністрацій, їх структурних підрозділів, служб, управлінь та відділів, міської та районних у м. Києві рад депутатів. Документи цих фондів містять відомості про перенесення столиці і переїзд урядових установ Української РСР із м. Харкова до м. Києва (1934), проведення націоналізації промислових підприємств міста (1923 - 1924), районування м. Києва і визначення меж районів у період проведення у місті адміністративно-територіальних реформ, найменування та перенайменування вулиць, будівництво об'єктів соціально-культурного призначення, забезпечення життєдіяльності міста, стан та перспективи розвитку галузей господарства, будівництво та відкриття метрополітену, розвиток і забудову нових житлових масивів, надання киянам житла, нагородження державними нагородами тощо.

Окрему групу становлять фонди виборчих комісій по виборам Президента України, народних депутатів України, Київського міського голови, депутатів Київської міської та районних рад.

Значний масив документів зосереджено у фондах органів державного контролю та робітничо-селянської інспекції міста, органів юстиції, суду, прокуратури, районних відділень робітничо-селянської міліції, надзвичайної комісії по боротьбі з дитячою безпритульністю при міськраді, нотаріальних контор.

Великий за обсягом комплекс архівних документів зосереджено у фондах міських робітничих спілок та кооперативів, трудових, виробничих, кооперативних артілей, профспілок. Документи міського управління та районних відділів освіти знайомлять з мережею навчальних закладів освіти міста, відкриттям нових шкіл і дошкільних установ, відомостями про стан та розвиток освіти міста, організацією навчально-виховного процесу в закладах освіти.

Розвиток та стан промисловості міста відтворюють документи заводів: «Арсенал», «Авіант», ім. Петровського «Київприлад», «Комуніст», «Кристал», «Радіоприлад», ім. С.П. Корольова, «Ленінська кузня», «Вулкан», «Київполіграфмаш», радіовимірювальних приладів та виробничих об'єднань: «Червоний екскаватор», «Хімволокно», «Октава», «Медапаратура», «Більшовик», «Електронмаш», «Електроприлад».

Архів зберігає документи установ охорони здоров'я, закладів фізичної культури і спорту, соціального забезпечення та громадських організацій.