O Arquivo da Casa da Arquitetura é constituído por acervos resultantes de doações ou depósitos, projetos e coleções reunidos no decurso da atividade cultural desenvolvida pela Casa da Arquitetura.
Em 2009, o arquiteto Eduardo Souto de Moura assinou o primeiro contrato de depósito com a Casa da Arquitetura, entregando ao seu cuidado 402 maquetes de estudo, 32 de apresentação, 48 painéis de fotografias e desenhos originais, que estiveram patentes na exposição “Temi Di Progetti”, em 1999, em Itália.

Seguiu-se, em 2015, a doação do projeto do Museu dos Coches pelo arquiteto Paulo Mendes da Rocha e, em 2016, a doação de dois projetos de habitação social, desenvolvidos em Matosinhos, pelos herdeiros do Arquiteto João Álvaro Rocha.

A partir de 2017, com a transferência para as novas instalações, a Casa da Arquitetura beneficiou de condições e equipamentos que lhe permitiram cumprir a missão de receber acervos e coleções de arquitetura de relevante interesse para o estudo da arquitetura e do urbanismo.

Assim, a 22 de fevereiro de 2018, acolheu a doação do acervo do arquiteto Pedro Ramalho, testemunho de uma atividade como arquiteto liberal de cerca de 50 anos, e a “Coleção de Arquitetura Brasileira – da Modernidade à Contemporaneidade”, com mais de 70 projetos de arquitetura, de autores como Gregori Warchavchik, Álvaro Vital Brazil e Adhemar Marinho, David Libeskind, Acácio Gil Borsoi, Vilanova Artigas, Carlos Millan, Fábio Penteado, Jorge Wilheim, Eduardo Longo, Éolo Maia e Jô Vasconcellos, Assis Reis, Marcos Acayaba e Hélio Olga, Oswaldo Bratke, Gustavo Penna, Joan Villá, Pedro Paulo Saraiva, entre outros.

Em 2019, o arquiteto Eduardo Souto de Moura depositou a restante documentação do acervo, a que se seguiram as doações dos acervos dos arquitetos Francisco Melo e Jorge Gigante e arquiteto Gonçalo Byrne. Foi ainda assinado o contrato de depósito do acervo do arquiteto João Luís Carrilho da Graça. Já em setembro de 2020, o Arquivo acolheu a doação integral do acervo do arquiteto Paulo Mendes da Rocha.

Em 2021, a família de Lucio Costa entregou à Casa da Arquitetura o espólio do arquiteto e urbanista brasileiro, figura incontornável da arquitetura mundial, autor, entre outros, do Plano Piloto de Brasília, projeto fundador da cidade. Foi também em 2021 que foi formalizada a doação do acervo do arquiteto António Fortunato Cabral, fundador da ARS Arquitectos e figura marcante da arquitetura na região Norte. Foi ainda nesse ano que se sucederam as doações dos acervos da arquiteta Teresa Fonseca e do fotógrafo de arquitetura Luis Ferreira Alves.

Já em 2022, foram celebradas as doações de quatro arquitetos de renome a nível nacional: Manuel Correia Fernandes, Fernanda Seixas, José Gigante e o espólio fotográfico de Jorge Gigante.

Mais recentemente, foram formalizadas as doações dos acervos de Tomás Taveira, em 2024, e de Agostinho Ricca Gonçalves e Camilo Rebelo, em 2025.

Para além dos acervos, o Arquivo conta com uma coleção bibliográfica em constante crescimento.