La Médiathèque de Troyes Champagne Métropole conserve dans la Grande Salle et dans d’autres magasins des collections patrimoniales très riches et très diversifiées. Ce sont principalement des livres manuscrits et imprimés, des revues et journaux, mais aussi des gravures, des photos, des dessins, et des cartes postales et affiches… La Médiathèque est l’héritière des bibliothèques historiques, comme celle de l’abbaye de Clairvaux, et conserve toujours les collections données ou léguées au XIXe et au XXe siècle par des bibliophiles troyens. Par ailleurs, depuis la création du service au début du XIXe siècle, d’autres documents ou collections sont directement collectés ou acquis par les bibliothécaires.
Ces fonds de conservation sont accessibles librement au public, après une recherche sur le catalogue ou le portail Patrimoine du site Internet. Pour des raisons historiques, la médiathèque possède le plus riche fonds de manuscrits anciens des établissements de province, et un exceptionnel ensemble de livrets et almanachs de colportage. Elle conserve également de nombreux livres et documents d’histoire et de documentation locale, concernant Troyes, le département de l’Aube et le sud de la Champagne. La médiathèque enrichit et complète ces collections de façon régulière par des acquisitions onéreuses, et bénéficie de dons de particuliers.
Les achats sont pratiqués lors de ventes aux enchères et auprès de libraires spécialisés. La médiathèque gère un budget d’acquisition accordé par Troyes Champagne Métropole et dispose de subventions décidées dans le cadre du Fonds Régional d’Acquisition des Bibliothèques. Le FRAB est financé conjointement par le Conseil Régional de Champagne-Ardenne et la Direction Régionale des Affaires Culturelles (DRAC), service déconcentré du Ministère de la Culture. Certaines acquisitions sont en partie ou en totalité financées par l’Association des Amis de la Médiathèque de Troyes Champagne Métropole.