Zbirke arhivskoga gradiva
Zbirke izvornoga arhivskog gradiva nastale su objedinjavanjem pojedinih jedinica gradiva s istim sadržajem ili vrstom zapisa, neovisno o njegovoj provenijenciji. Takve su zbirke ponekad nastale u arhivu, a ponekad prije preuzimanja u arhiv.
Zbirke po vrstama
U Hrvatskome državnom arhivu postoji veliki broj zbirki prema vrstama. Među njima se svojom starošću ističu dvije zbirke: Zbirka najstarijih hrvatskih povelja i Zbirka srednjovjekovnih isprava. Zanimljive su i zbirke tematski povezane s plemstvom: Zbirka grbovnica (koja sadržava izvorne grbovnice i njihove prijepise), Zbirka rodoslovlja, Zbirka grbova obitelji Hrvatske i Slavonije te Hrvatsko plemstvo (poznate i pod nazivom Mape plemstva – dosjei), koje sadržavaju rodoslovne podatke o važnijim velikaškim i plemićkim obiteljima.
Zbirka matičnih knjiga sastoji se od ukupno 2186 matičnih knjiga rođenih, odnosno krštenih, vjenčanih i umrlih iz razdoblja od 17. do 20. stoljeća. To su najvećim dijelom matične knjige s područja sjeverozapadne Hrvatske te manjim dijelom iz Slavonije i Hrvatskoga primorja. U Arhivu se čuvaju i parice iz sjeverozapadne i istočne Hrvatske te knjige stanja duša (status animarum). Zbirka se većinom sastoji od matičnih knjiga rimokatoličkih župa, dok manji dio pripada drugim vjerskim zajednicama, Srpskoj pravoslavnoj crkvi i židovskim zajednicama. Dio pripada kategoriji matičnih knjiga vojnih osoba (matične knjige nastale pri postrojbama, vojnim bolnicama i dušobrižništvima).
Većina gradiva pisanoga glagoljicom koje se čuva u Hrvatskome državnom arhivu nalazi se pohranjena u dvjema zbirkama: Zbirci glagoljskih rukopisa i Zbirci glagoljskih isprava, dok je gradivo pisano hrvatskom ćirilicom pohranjeno u Zbirci isprava i rukopisa pisanih bosančicom.
Gotovo 24 000 plakata (najstariji je iz 1718.) čuva se u Zbirci tiskovina, odnosno stampata. Opsegom se i značenjem ističu i Grafička zbirka (od 16. do 20. st.), zbirke otisaka pečata i pečatnjaka te zbirke rodoslovlja, osmrtnica, različitih diploma i priznanja, dionica, razglednica i kalendara.
Posebna su cjelina zbirke fotografija Fototeke Hrvatskoga državnog arhiva. Među njima se važnošću i količinom gradiva ističu fond Agencije za fotodokumentaciju (AGEFOTO) te fotodokumentacija lista Vjesnik. Od većih cjelina potrebno je istaknuti zbirke fotografija 5. vojne oblasti JNA, Službe državne sigurnosti RSUP SRH, Instituta za migracije i narodnosti te Ureda Predsjednika RH Franje Tuđmana i Stjepana Mesića. Od istaknutih hrvatskih fotografa, Arhiv među ostalim čuva zbirke Ivana Standla, Hinka Krapeka, Franza Laforesta, Milana Fizija, Milana Pavića, Mladena Grčevića, Đure Griesbacha, Marije Braut i Zorana Filipovića.
Tematske zbirke
Od tematskih zbirki vrijedi spomenuti Zbirku personalnih spisa državnih službenika uprave raznih institucija i njene cjeline s dosjeima zdravstvenoga, prosvjetnoga, pravosudnoga osoblja, koja obuhvaća razdoblje od 1869. do 1945., te zbirke Hrvatski iseljenici i Razne osobe. U potonjoj je zbirci smješteno gradivo fizičkih osoba koje zbog svoje necjelovitosti nije odvojeno u zasebne osobne fondove, a zastupljene su osobe različita profila, od prve hrvatske dirigentice Ivane Fischer preko političara Frana Supila do feldmaršala Svetozara Borojevića. Tu se nalaze i tematske zbirke i nekadašnjega Arhiva Instituta za historiju radničkoga pokreta Hrvatske, sastavljene od izvornih spisa ponajviše upravnih tijela za razdoblje do 1945. Zanimljive su i zbirke Razni kazneno-politički spisi za razdoblje od 1856. do 1942. te Zbirka zapisa upravnih i vojnih vlasti NDH i Narodnooslobodilačkoga pokreta stvorena u nekadašnjoj UDBA-i.
Zbirke dopunskih preslika
Osim zbirki izvornoga gradiva, u arhivu se čuvaju i Zbirke dopunskih preslika. U okviru kulturne suradnje s drugim zemljama Hrvatski državni arhiv redovito istražuje i evidentira izvore važne za Republiku Hrvatsku u inozemstvu. Snimanjem arhivskoga gradiva iz stranih arhiva nastale su Zbirka fotokopija te Zbirka mikrofilmova. One su sustavno nadopunjivane preuzimanjem snimaka putem restitucije, poklona, otkupa i razmjene između arhiva i srodnih ustanova iz zemlje i inozemstva. Zbirke dopunskih mikrofilmova nastale su snimanjem gradiva iz inozemnih arhiva koje se odnosi na Hrvatsku. Primjer je Austrijski državni arhiv i gradivo koje se odnosi na Hrvatsku, a došlo je na temelju sporazuma s Austrijom, ali treba istaknuti i mikrofilmove dokumentacije Oružanih snaga Nezavisne Države Hrvatske i Narodnooslobodilačke vojske i partizanskih odreda Hrvatske, koja se nalazi u Vojnome arhivu Ministarstva odbrane Republike Srbije (bivši Arhiv oružanih snaga Socijalističke Republike Jugoslavije, odnosno Arhiv Vojnoistorijskoga instituta u Beogradu), koja sadržava oko 250 000 snimaka dokumenata za istraživanje povijesti Oružanih snaga NDH i NOV i POH, kao i ratnih zbivanja od 1941. do 1945. Zbirka se dopunskih mikrofilmova nadopunjuje i snimanjem gradiva iz domaćih arhiva i drugih ustanova, snimanjem glagoljskih isprava i rukopisa te matičnih knjiga (od 1984. Arhiv sustavno snima matične knjige s područja Republike Hrvatske).