中央図書館の特色の一つに古文書資料の収集・整理・保存がある。『小平町誌』の資料の中核を占めていた小川家文書（一九七五年一〇月、東京都指定有形文化財）の寄託を受けたことからはじまった資料収集は、その後、市内の旧家から発見された古文書類を図書館が整理を進めた。また公民館などが古文書解読講座を開催して資料整理の協力者を増やした。家ごとに目録を作成するとともに史料を複製・製本し、解説を加えて市民が直接利用しやすいようにした。また、すべての古文書のマイクロフィルムを作成している。近年は小川家文書のデジタル化を進めるなど多様な媒体で保存することで、貴重な資料を永く市民に提供できるよう努めている。
　なお、これまでに整理された古文書は、小川家・當麻家・野中家・宮崎家・小島家・斉藤家・山田家・鈴木家など五〇家におよんでいる。さらに、「新田開発」「御鷹場」「玉川上水と分水」などテーマごとに編集した史料集も二〇一二（平成二四）年現在で三〇冊におよんでいる。