Документы музея характеризуют историю г. Воткинска. За досоветский период хранятся документы о строительстве и работе Воткинского казенного завода, в том числе приказы по Корпусу горных инженеров, сметы и расходы Горного департамента, штаты. Имеются сведения о видах и количестве выпускаемой продукции, сметах на социально-бытовые нужды, назначениях по службе, увольнениях, пожаловании орденами и званиями.
В музее собраны личные документы жителей города, среди них - метрические выписки, свидетельства, аттестаты об окончании школ и училищ, похвальные листы и грамоты, паспортные и трудовые книжки, справки.
Музей хранит церковные рукописные и старопечатные книги, в том числе "Мир с богом человеку или Книга о святом покаянии" Иннокентия Гизеля, напечатанную в типографии Киево-Печерской лавры в 1669 г., "Камень веры" С. Яворского, напечатанную в 1749 г. в Москве, "Преподобного нашего Иоанна Дамаскина богословение", перевод архиепископа московского Амвросия, напечатанную в Московской Синодальной типографии в 1834 г., "Каноник" (рукопись), конца XIX в.
За советский период собраны личные документы комсомольских и партийных активистов города, работников здравоохранения, культуры и просвещения, в том числе Н. С. Богатырева, К. Н. Знотыня, З. С. Каменевой, А. А. Кривощекова, П. А. Сазанова. Среди документов - удостоверения, аттестаты, членские билеты, мандаты, справки, характеристики.
Период Великой Отечественной войны представлен наградными документами, благодарностями командования, справками, письмами с фронта, воспоминаниями, фотографиями фронтовиков, в том числе С. П. Березина, А. Д. Котова, И. В. Механошиной, Героя Советского Союза В. М. Михайлова.
В музее собрана переписка краеведов с ветеранами партии и Великой Отечественной войны.
Музей хранит личные фонды. Фонд заслуженного врача Удмуртской АССР, краеведа-любителя Ф. В. Стрельцова содержит его рукописи , в том числе "Археологические раскопки близ д.Чужьялово", "Город Воткинск", "Из истории крестьянской войны под предводительством Пугачева", "История завода за 160 лет", "Материалы по краеведению", "Очерки прошлого нашего края", "Религия и здоровье", "Композитор Чайковский"; личные документы (метрическая выписка о крещении, удостоверения, личный листок, аттестат зрелости, свидетельства, дипломы), автобиографические очерки, отзывы и благодарности от больных, поздравительные телеграммы. В фонде мастера судостроительного цеха Воткинского завода Н. С. Богатырева находятся автобиография, аттестат об окончании Тюменского училища, свидетельства о награждении почетным кафтаном (1896), золотой медалью "За усердие" (1916), выписка из протокола о присвоении звания "Герой труда" (1928). Документы фонда медсестры эвакогоспиталя № 3152 г.Воткинска З. С. Каменевой представлены удостоверениями к медалям, грамотами, благодарностями, свидетельством об окончании курсов медсестер, фотографиями. Среди документов фонда организатора комсомола в Воткинске П. А. Сазанова - удостоверения комсомольских организаций разных лет, мандаты, членские билеты, характеристики, выписки из протоколов.
Среди научно-технической документации - карта крестьянской войны под предводительством Пугачева (1775) и карта торфяных болот Удмуртии (1932).
Музей хранит боевые листки, плакаты, открытки военных лет. Фотодокументы состоят из коллекции фотографий по истории Воткинского завода и поселка за 1886-1968 гг., фотографий рабочих и служащих, учащихся гимназий, известных жителей города. Фотографии запечатлели облик старого и нового Воткинска.