El Archivo y la Biblioteca de la Academia comprenden un fondo documental de casi tres siglos, de un gran valor histórico. La Biblioteca, con más de cien mil volúmenes, es una de les más importantes del Estado en fondos de la segunda mitad del siglo XVIII. El acceso está particularmente previsto para estudiosos de la historia de la ciencia y la técnica. Su catálogo está informatizado y está integrado en el catálogo colectivo del CBUC (http://www.cbuc.es).
La Biblioteca se complementa con el Archivo histórico de la Institución, que contiene los libros de actas de las reuniones, la documentación administrativa, a partir de la fundación de la Conferencia Físico-Matemática Experimental, los originales manuscritos de las comunicaciones científicas de los siglos XVIII y XIX presentadas a la Corporación por sus miembros numerarios, y distintos proyectos, correspondencia, planos y otros documentos.