Im Archiv der Museen Tempelhof-Schöneberg sind die Bestände der beiden ehemaligen Bezirksarchive von Tempelhof und Schöneberg zusammengefasst. 1948 gründete ein „Archivausschuss“ aus Mitgliedern des Bezirksamts und der Arbeitsgemeinschaft zur Pflege der Heimatgeschichte das Archiv des Bezirks Tempelhof. Die Schöneberger Sammlung wurde nach Zerstörung im Zweiten Weltkrieg ab Ende der 1940er Jahre wieder neu aufgebaut. Seither konnten beide Sammlungen durch Ankäufe und Schenkungen stetig erweitert werden.
Das Archiv dokumentiert die Geschichte des Bezirks aus einer mikrohistorischen Perspektive mit inhaltlichen Schwerpunkten auf Handel, Verkehr, Bildung, Politik und Kultur. Neben einer umfangreichen Foto- und Postkartensammlung mit historischen Ansichten von Tempelhof-Schöneberg verfügt das Archiv über sogenannte graue Literatur (nicht über den kommerziellen Verlagshandel erhältlich), eine Pressesammlung, einen lokalhistorischen Zeitungsbestand, eine Präsenzbibliothek und Teilnachlässe. Hinzu kommen besondere Materialsammlungen zu Schöneberger Schulen, jüdischem Leben und zum Nationalsozialismus.
Zwischen dem Archiv und den Museen Tempelhof-Schöneberg besteht eine große Wechselwirkung. So sind die Bestände im Archiv nicht nur Quelle und Ideengeber für neue Ausstellungen und pädagogische Angebote. Auch das Archiv profitiert von den unterschiedlichen Projekten als Impuls für die Erweiterung von Altbeständen und den Aufbau neuer Bestandsgruppen.