Pasadena Museum of History ’ s Research Library and Archives utrzymuje największy i najbardziej wszechstronny zbiór dokumentów i artefaktów związanych z historią miasta. Biblioteka Naukowa zawiera ponad 1 000 000 historycznych zdjęć, rzadkich książek, rękopisów i map, zapisów architektonicznych i innych. Kolekcja muzeum obejmuje bogatą kolekcję sztuki, w tym obrazy miejscowych malarzy plenerowych, a także tkaniny, ceramikę, meble i inne trójwymiarowe materiały o historycznym znaczeniu dla tego obszaru. Kolekcja kostiumów i tkanin muzeum obejmuje ponad 3000 artefaktów datowanych na lata 1880-1970.
około miliona zdjęć, niektóre tylko w formacie negatywowym, znajduje się w obszernym archiwum fotograficznym Muzeum, w którym znajdują się prace ważnych wczesnych fotografów z Pasadeny z końca XIX wieku, a także albumy fotograficzne, stereografie i pocztówki. W muzeum znajdują się również kolekcje zdjęć Z Pasadena Star-News i lokalnych fotografów J. Allen Hawkins i FLAG Studios. Archiwum Gazety muzeum obejmuje 15 liniowych gazet lokalnych, w tym oprawione kopie Gwiazdy Pasadeny z lat 1886-1924. Biblioteka Naukowa mieści około tysiąca książek i ponad 300 rękopisów datowanych od 1830 roku do chwili obecnej.
archiwa zawierają również raporty dotyczące projektowania i Konserwacji Zabytków Departamentu Planowania w Pasadenie, katalogi miasta Pasadena i historyczne mapy Pasadeny i zachodniej doliny San Gabriel, w tym zestaw Sanborn Fire Insurance maps dla Pasadeny.
w archiwum znajduje się ponad 150 Zbiorów Specjalnych przekazanych przez osoby prywatne, organizacje i osoby działające w Pasadenie. Należą do nich kolekcja rysunków architektonicznych Sylvanus Marston, Kolekcja Tournament of Roses, Kolekcja rodziny Giddings-Hollingsworth, papiery Fenyes-Curtin-Paloheimo, Kolekcja Black History oraz kolekcja Hugh Anderson / Model Grocery Company. Zbiory specjalne są wymienione na stronie internetowej muzeum, a niektóre są dostępne za pośrednictwem strony internetowej Online Archives of California.
Biblioteka Naukowa i archiwum znajdują się na niższym poziomie Centrum Historii i są otwarte od czwartku do niedzieli w godz. 13.00-16.00.