Στην ιστορική και φιλολογική συλλογή χειρογράφων του Αρχείου Πετραλιά περιλαμβάνονται ποιήματα πρωτότυπα, μεταφράσεις, σχόλια σε ποιήματα, πεζά λογοτεχνικά και φιλολογικά κείμενα, των λογοτεχνών Κωνσταντίνου Καβάφη, Ιωάννη Πολέμη, Γιάννη Ψυχάρη, Άγγελου Σικελιανού, Γεωργίου Χατζηπελλερέν, Τέλλου Άγρα, Μιχαήλ Στασινόπουλου, Κωνσταντίνου Σκόκου, Γεωργίου Αθάνα (Αθανασιάδη-Νόβα), κ.α.. Επιπλέον, η Συλλογή περιλαμβάνει αλληλογραφία των Ψυχάρη, Καβάφη κ.α. για την εξέλιξη του γλωσσικού ζητήματος.

Το αρχείο παρουσιάζει τη συνολική δράση του Επαμεινώνδα Πετραλιά στον χώρο του αθλητισμού κατά την περίοδο από το 1928 έως το θάνατό του το 1977, φωτίζοντας πτυχές της ιστορίας του, όπως τεκμήρια για τη δημιουργία των εγκαταστάσεων της Διεθνούς Ολυμπιακής Ακαδημίας στην Αρχαία Ολυμπία το 1961 και την επίδοση, το 1976, στον τότε Πρόεδρο της Διεθνούς Ολυμπιακής Επιτροπής, επιστολή του Πρωθυπουργού Κωνσταντίνου Καραμανλή, η οποία αφορούσε τη μόνιμη τέλεση των Αγώνων στην Ελλάδα. Αποτελείται από 1247 τεκμήρια και αφορά επιστολές, δελτάρια, βιβλία, ενημερωτικά και αναμνηστικά φυλλάδια και αντικείμενα, μετάλλια, συλλογή ενθυμημάτων από αθλητικές οργανώσεις, αθλητικούς συλλόγους καθώς και Μεσογειακούς και Ολυμπιακούς Αγώνες.

Κοινοβουλευτικά, δημόσια και ιδιωτικά έγγραφα, προσωπικά ανέκδοτα ημερολόγια, ανέκδοτες φωτογραφίες, προσωπικές επιστολές των πρωταγωνιστών της πολιτικής, λευκώματα, εφημερίδες και φιλμ της εποχής του Εθνικού Διχασμού και του Μεσοπολέμου.
Το αρχειακό υλικό εμπεριέχει πλήθος πληροφοριών, σχετικά με την εξέλιξη και διαμόρφωση της πολιτικής πραγματικότητας, των ιστορικών διαδρομών, αλλά και τις πολιτικές, οικονομικές και κοινωνικές πτυχές της εποχής από την Επανάσταση του 1821 έως τον Εθνικό Διχασμό και γενικότερα τον Μεσοπόλεμο.

Το Ιστορικό Αρχείο Επαμεινώνδα Πετραλιά περιλαμβάνει 340 τεκμήρια και αφορά αρχειακό υλικό από την κοινοβουλευτική δράση και την προσωπική ζωή του Επαμεινώνδα Πετραλιά, και ειδικότερα για το Ίδρυμα «Φανέλα Στρατιώτου». Το Αρχείο περιλαμβάνει έγγραφα, πληθώρα φωτογραφιών και οπτικοακουστικό υλικό για την δράση του Ιδρύματος, τις σχετικές περιοδείες στα σύνορα και την βόρεια Ελλάδα έως περίπου την δεκαετία του 1950.

Το Αρχείο περιλαμβάνει 678 τεκμήρια και αφορά το Αρχείο Ευρωπαϊκού και Διεθνούς Γυναικείου Κινήματος για την συμφιλίωση, την ισότητα, την αμοιβή και τα εργασιακά δικαιώματα, το οποίο προέρχεται από την δράση της Φάνης Πάλλη - Πετραλιά στο εθνικό και παγκόσμιο διεθνές γυναικείο κίνημα αλλά και τη δράση της στα Ηνωμένα Έθνη, καθώς διετέλεσε εκλεγμένη πρόεδρος της Ευρωπαϊκής (EUW) αλλά και της Διεθνούς Ένωσης Γυναικών (IDUW).
Το αρχειακό υλικό αποτυπώνει την εξέλιξη στα πενήντα χρόνια της μεταπολίτευσης του ελληνικού γυναικείου κινήματος για τη συμμετοχή των γυναικών στα κέντρα λήψεως αποφάσεων, στο δικαίωμα εργασίας, στον αγώνα για ίσες ευκαιρίες, ίση αμοιβή για ίση εργασία και την εξάλειψη των διακρίσεων. Περιέχονται τεκμήρια σχετικά με Γυναικεία Σωματεία όπως η Ένωση Γυναικών Ελλάδος, η Πολιτιστική Ένωση Ελληνίδων, η Πανελλαδική Παναθηναϊκή Οργάνωση Γυναικών, ο Σύνδεσμος Ελληνίδας Νοικοκυράς, η Ένωση Ελληνίδων Επιστημόνων και συνεργαζόμενα σωμετεία, καθώς και τα Γυναικεία Τμήματα της Νέας Δημοκρατίας.
Ξεχωριστές ενότητες του αρχείου αποτελούν το συγγραφικό έργο της Φάνης Πάλλη-Πετραλιά και το αρχειακό υλικό που αφορά το δημογραφικό ζήτημα και τις σχετικές πρωτοβουλίες της Φάνης Πάλλη-Πετραλιά.