Das Stadtarchiv übernimmt die nach Ende der Aufbewahrungspflicht ausgesonderten schriftlichen Unterlagen der Verwaltung. Grundlage ist das Bayerische Archivgesetz, das die Kommunen dazu verpflichtet. Die Unterlagen werden gesichtet, erhaltenswertes Material wird bearbeitet, inventarisiert und geschützt aufbewahrt. Das gilt auch für Fotos, Dias, Grafiken, Karten, Pläne, sowie magnetische und digitale Datenträger. Die ältesten Dokumente im Marktheidenfelder Stadtarchiv sind u.a. Bürgermeisterrechnungen aus dem Jahr 1693.

Im Hauptbestand ist das Archiv für die Belange der Stadt Marktheidenfeld einschließlich ihrer Stadtteile zuständig. Eine Reihe von Sonderbeständen, darunter auch die Archivbibliothek, gehen zum Teil erheblich über diesen Rahmen hinaus. Für alle Bestände wurden Findbücher erstellt, in denen über die Art, das Alter und den Aufbewahrungsmodus der Objekte informiert wird.

Über Querverweise wird das Auffinden von Informationen erleichtert. Beginnend mit dem Jahr 1957 existiert eine Sammlung von Zeitungsausschnitten zu den aktuellen Themen in der Stadt, seit den Eingemeindungen der 1970er Jahre auch von Ereignissen in den Stadtteilen. In Ergänzung zu den Verwaltungsunterlagen übernimmt das städtische Archiv im Rahmen seiner Möglichkeiten auch nicht-behördliches Material zur Geschichte Marktheidenfelds aus den verschiedensten Quellen - beispielsweise aus Schenkungen und Nachlässen von Vereinen, Parteien, Firmen, Familien oder Einzelpersonen. So verwaltet das Stadtarchiv beispielsweise auch die Sammlungen des Schriftverkehrs des Fördervereins Synagoge Urspringen. Auch Noten des Marktheidenfelder Komponisten Friedrich Fleischmann (1766-1798) werden hier aufbewahrt. 

Seit 1998 wurde kontinuierlich eine Stadtchronik mit den wichtigsten Ereignissen zur Ortsgeschichte aufgebaut. Die Chronik wird laufend durch aktuelle, sowie durch neu in Erfahrung gebrachte geschichtliche Fakten ergänzt. Sie beginnt im 8. Jahrhundert mit der Besiedelung im Zuge der Fränkischen Landnahme.

Seit 2014 ist die Stadtchronik auch in gedruckter Form erhältlich.

Mit dem Historischen Verein Marktheidenfeld und Umgebung e.V. besteht eine enge Zusammenarbeit. Ein Großteil der Dokumenten-, Buch- und Bildbestände des Vereins wird im Stadtarchiv aufbewahrt.

Nach Absprache können die Archivalien im Rahmen der Benutzungsordnung allen zugänglich gemacht werden, die ein berechtigtes Anliegen im Rahmen der Heimat- oder Familienforschung haben. Ein Benutzerprotokoll wird von jeder Anfrage angefertigt.