Het stadsarchief Diest bewaart het oud en modern archief van stad en OCMW Diest en deelgemeenten. Enkele andere belangrijke archieven zijn deze van het Begijnhof, de Sint-Sulpitiusparochie en het kapittel, de Onze-Lieve-Vrouwparochie, notariaatsarchief, en de Heilige Geesttafels. Verder bevat de collectie archieven van privéverenigingen, bedrijven en personen uit het Diestse. De oudste stukken gaan terug tot de vijftiende eeuw. 

De bibliothecaire collectie bestaat uit een documentatieverzameling, een verzameling oude drukken, periodieken en de hand- en bewaarbibliotheek.

• De documentatiecollectie bestaat uit thematisch geordende knipselmappen, artikels, folders en andere bijkomende documentatie over Diestse geschiedenis. Ze vormen een laagdrempelige opstap voor lezers om zich in te werken in specifieke historische onderwerpen. Deze collectie werd aangevat onder gewezen archivaris Robert Van de Ven. Hij publiceerde allerlei artikels en folders over Diestse geschiedenis en participeerde aan tentoonstellingen in het stedelijk museum. In 2011 werd de collectie aangevuld door de openbare bibliotheek die tot dan toe persmappen opstelde met knipsels over de stad. Bij het opheffen van die taak werden de mappen overgedragen aan het stadsarchief. De persmappen van de bibliotheek betreffen de periode 1977 tot 2011. Tot slot bewaart het stadsarchief de schenking van krantenknipsels van Frans Claes, correspondent bij het Nieuwsblad. De knipsels beslaan de periode 1970 tot 2000. Alles samen beslaat het geheel aan documentatie zo’n 12 lopende meter.
• Het stadsarchief bewaart een kleine collectie oude drukken en handschriften. Ze verkeren grotendeels in goede staat en worden in het depot samen met het historisch archief van de stad bewaard. Het oudste handschrift dateert van omstreeks 1429. De meeste werken zijn opgesteld in het Nederlands, Latijn of Frans. Enkele handschriften en oude drukken hebben betrekking op Diest.
• Het stadsarchief bewaart periodieken die lokaal en nationaal werden verspreid. Hier springt vooral de Gazette van Diest in het oog als de meest volledig bewaarde krant en dit vanaf het midden van de negentiende eeuw. Andere periodieken vertonen veel lacunes en bijgevolg minder representatief voor onderzoek.
• De hand- en bewaarbibliotheek bevat werken over geschiedenis, archeologie, kunst en hulpwetenschappen. De publicaties zijn voornamelijk toegespitst op lokale Diestse geschiedenis en de geschiedenis van Brabant. Ze bevat ook reeks ongepubliceerde thesissen of verhandelingen. Er wordt ook gefocust op de verwerving publicaties van Diestse auteurs. Een belangrijk onderdeel van de bewaarbibliotheek zijn de tijdschriften van lokale heemkundige en genealogische verenigingen. Hun bijdragen vormen aak een goede basis voor het opstellen van een stamboom of verder onderzoek naar specifieke Diestse onderwerpen.