Il museo vuole proporsi come istituto culturale d'eccellenza per la ricerca, la comprensione e l'approfondimento dei fenomeni artistici, delle forme e dei linguaggi del secolo appena concluso. A tale riguardo l'Archivio del Novecento è preposto alla conservazione e consultazione di fondi archivistici e di grafica prodotti nel corso del secolo, della documentazione relativa alle collezioni del museo e alle relazioni delle Civiche Raccolte d'Arte con altre istituzioni cittadine nel corso del Novecento.
L'archivio, collocato nei locali del secondo piano di Palazzo Reale che si affacciano su via Rastrelli e con un ingresso indipendente rispetto al museo, ha a disposizione due zone: un'ampia sala di consultazione ed esposizione di materiale grafico e due ambienti destinati a deposito.
Sono consultabili alcuni materiali relativi alle collezioni del Novecento copiati dall'Archivio dei Musei artistico e archeologico municipali di Milano e altri fondi, tra cui: 

Archivio Bisi Fabbri

Fondo Marinetti - Piazzoni

Lettere di Marinetti

Collezione Cangiullo