Créé pour conserver l'ensemble des œuvres graphiques et photographiques non exposées dans le musée, sa vocation documentaire s'est progressivement affirmée dans le but de renseigner ces œuvres, puis de rassembler tout document, écrit ou figuré, sur l'histoire et le patrimoine des communes de l'Île-de-France.
1 400 dossiers documentaires alimentés manuellement jusqu'en 1990 à partir d'un classement topographique détaillé de l'ensemble des communes d'Île-de-France, ainsi qu'une bibliothèque, permettent de retracer l'évolution des paysages et du patrimoine bâti de la région au cours des siècles.
Le centre de documentation met à la disposition du public :
- la base de données des œuvres (Micromusée) :
* 13 000 fiches descriptives et reproductions photographiques des œuvres : estampes, dessins, affiches, photographies, livres anciens et manuscrits, céramiques, mobilier, objets d'art...
- des documents iconographiques :
* 3 000 photographies anciennes et contemporaines
* 30 000 cartes postales anciennes
* 300 cartes et plans anciens
- une bibliothèque :
* 9 800 volumes :
• 2 100 usuels sur l'histoire régionale et l'histoire de l'art en libre accès
• 4 500 monographies locales
• 1 700 catalogues de collections et d'expositions
• 1 500 imprimés du XVIIe au XIXe siècle
• 50 abonnements sur l'art, l'histoire et le patrimoine
• 130 bulletins de sociétés savantes d'Île-de-France
- des dossiers documentaires :
* 1 400 dossiers organisés selon un classement topographique et thématique, constitués de références bibliographiques, coupures de presse, extraits de publications, reproductions des œuvres du musée et photographies documentaires.
