Actuellement 222 ml d’archives sont conservés.

L'origine du fonds d'archives se confond avec l’histoire de la bibliothèque. Installée dans la Mairie de 1846 à 1911, les archives ont reçu des documents de la municipalité : des procès-verbaux, des documents concernant les élections locales (les municipales à Roanne de 1834 à 1995 par exemple), des registres de comptabilité communale (par exemple les pièces relatives à la comptabilité de la ville de 1850 à 1912), etc. La bibliothèque municipale a également bénéficié de plusieurs dépôts (comme le dépôt sur le Duché de Roannais) et de nombreux dons et legs (comme le fonds François Déchelette) qui se poursuivent encore aujourd'hui.

Le fonds d'archives de la médiathèque est donc complémentaire des Archives municipales (situées à proximité de l'Hôtel de Ville). Ce service conserve des archives anciennes (essentiellement des registres paroissiaux, de 1527 à 1889) et des archives contemporaines (Etat-civil, administration de la commune – délibérations, arrêtés…). 

Le Fonds du duché de Roannais : confisquées à la Révolution, ces archives d'État sont en dépôt à la médiathèque depuis 1861. Ce fonds comporte 278 articles (liasses ou registres) sur le Duché de Roannais tel qu'il fut saisi à la Révolution. Il comporte des documents depuis la fin du XIIIème siècle dont une pièce historique de l'histoire de France : l'extrait de condamnation de Jacques Cœur.