Среди документальных комплексов ЦАНО – фонды органов государственной власти и местного самоуправления, органов и учреждений образования, культуры, промышленных предприятий, характеризующие регион как крупный экономический, политический и культурный центр России. В фондах архива отложились указы российских государей, акты приказного делопроизводства, уникальная коллекция рукописных и старопечатных книг XVI – начала ХХ в., материалы Нижегородской ярмарки, следственные дела жертв политических репрессий 1918−1970-х гг. и фильтрационные дела на советских военнопленных 1941−1945 гг., документы о строительстве и производственной деятельности заводов и фабрик области.
Документы личного происхождения выдающихся нижегородцев – деятелей науки и культуры, краеведов и коллекционеров (340 фондов конца XVII – начала XXI в.) расширяют источниковую базу исторических исследований. Описи наиболее востребованных фондов ЦАНО доступны пользователям на данном сайте. 21 документ ЦАНО включен в Государственный реестр уникальных документов Архивного фонда Российской Федерации, 26 включены в региональный реестр. На учете числится свыше 112 тыс. единиц хранения, содержащих особо ценные документы.
Справочно-информационный фонд (СИФ) содержит около 60 тысяч книг конца XVIII – начала XXI в., более 2 тысяч годовых комплектов газет (в том числе дореволюционных), около 4 тысяч годовых комплектов различных журналов: по архивному делу, вопросам истории и краеведению. Читальный зал архива ежегодно принимает сотни исследователей.