L'Arxiu està constituït pel conjunt orgànic de documents produïts i rebuts per la corporació provincial, i és el fidel reflex de les seues funcions i activitats.
A més de la documentació pròpia generada per la Corporació i els seus organismes dependents, el nostre arxiu guarda una important col·lecció de documentació històrica de fons aliens, que procedeixen de diferents municipis de la província i d'altres institucions, algunes ja desaparegudes. Entre els fons procedents de donacions, es troben el fons de l'arquitecte Francisco Maristany, el fons dels Comtes de Cirat, el fons Abel Mus i el fons dels arquitectes Grande i Gil-Mascarell. L'arxiu documental es completa amb una col·lecció de reproduccions de documents històrics relatius a la província, procedents dels principals arxius espanyols.
L'Arxiu Fotogràfic inclou fotografies sobre temes castellonencs, destacant el Fons Propi de Diputació, l'Arxiu Mas, la Biblioteca Nacional, el fons Asencio-Salvador format pel llegat de la compositora Matilde Salvador, el fons Heredio Iserte, el Fons Publicacions i el Fons de la Revista Penyagolosa.
L'Arxiu compta amb Biblioteca i Hemeroteca auxiliar, que recullen les publicacions de la província de Castelló i altres obres referides a la història, geografia, història de l'art, arxivística i ciències socials.
Des de l'extinció de l'Institut de Promoció Ceràmica, organisme autònom dependent de la Diputació, es conserven també part dels fons de l'antic Centre de Documentació.
