Архив Нижнетагильского музея был создан вскоре после возобновления деятельности  музея в 1924 г. в качестве краеведческого по  инициативе первого директора в советское время А.Н. Словцова. С тех пор, вот уже девяносто лет в архиве концентрируются результаты научной деятельности сотрудников. А также административные документы, являющиеся ценным источником по истории самого музея.

Архив музея включен в состав государственного архивного фонда Российской Федерации.

В состав архива общего делопроизводства входят: 

• документы о деятельности музея с 1920 года  (приказы директора музея по личному составу и основной деятельности, годовые планы и отчеты о работе музея, протоколы заседаний ученого и научно-методического советов, протоколы заседаний профсоюзной организации и профсоюзного комитета, личные дела сотрудников музея, протоколы заседаний аттестационной комиссии, штатное расписание, бухгалтерская документация музея, директивные указания Министерства культуры Российской Федерации и других вышестоящих организаций, переписка музея по организационным, хозяйственным вопросам, документация, связанная с хозяйственной и реставрационно-строительной деятельностью музея).

В состав научного архива входят:

•  материалы по дореволюционной истории края, его экономической, политической и культурной жизни, образованию и здравоохранению;
• материалы о тагильских изобретателях;
• воспомина­ния участников революционных событий, гражданской и отечествен­ной войн, ветеранов труда;
• материалы  по истории комсомольской и пионерской организаций;
• материалы о деятельности предприятий и организаций Н-Тагила после 1917 года;
• личные фонды краеведов города: Д.П. Шорина, И.А. Орлова, А.Ф. Кожевникова, В.А. Симонова, С.Н. Панкратова, С.В. Ганьжи,  Т.Г.  Кина, К.Н. Сазонова, Н.С. Боташева, Т.М. Сыровой, А.Л. Пичугина.
• фонды известных тагильских археологов: А.Я. Брюсова, Д.Н. Эдинга, О.Н. Бадера, Н.П. Кипарисовой, Ю.Б. Серикова, П.К. Халяева, В.А. Арефьева.
• фонды научных сотрудников музея-заповедника

(научные справки по итогам научно-исследовательской работы, статьи по темам исследования, методические разработки и тексты экскурсий, тексты лекций, сценарии мероприятий и программы занятий, научные концепции и тематико-экспозиционные планы экспозиций и выставок, отчеты сотрудников музея о стажировках и научных командировках, архивные тетради, отчеты об экспедициях музея-заповедника)