L'archivio storico è costituito dal complesso dei documenti prodotti e/o acquisiti dalla Scuola nello svolgimento delle sue attività.
L'archivio è stato ordinato nel novembre 1988, in occasione del 175° anniversario di fondazione, dallo storico ex normalista Marino Berengo e da Renata Segre. L'intervento ha dato luogo alla redazione di un inventario sommario (Inventario PDF 904KB), in quell'occasione furono individuate alcune serie di fondamentale rilievo, quali ad esempio i verbali dei consiglio direttivo, le prove di ammissione degli allievi, i registri degli esami sostenuti internamente. Dopo pochi anni si aggiunsero altri nuclei documentari di particolare interesse concernenti il personale, docente e tecnico amministrativo; l'attività didattica e seminariale (Inventario_integrato PDF 281KB).
Nel fondo sono presenti documenti, in modo continuativo, solo a partire dal 1857 anno in cui iniziano ad essere conservati i processi verbali delle commissioni giudicatrici per l'esame di ammissione. Si tratta di fascicoli su cui sono indicati i nominativi dei membri della commissione giudicatrice, i nominativi e la votazione dei candidati esaminati. Le prove di ammissione, cioè lo svolgimento delle prove che i candidati erano chiamati a sostenere per essere ammessi alla Scuola, sono conservate solo a partire dal 1884. Le sole prove precedenti giunteci sono quelle del 1853-1854 anno in cui sostenne la prova di ammissione Giosuè Carducci, le prove conservate riguardano però solo la sola classe di lettere, nulla è rimasto delle prove di ammissione della classe di scienze.
Della fondazione Napoleonica, 1810, e di quella Granducale, dal 1848, non rimane alcun documento presso la Normale. L'atto istitutivo, firmato da Napoleone nel 1810, e i documenti relativi al breve periodo in cui la Normale fu effettivamente attiva (1813 - 1814) sono conservati sia presso gli Archives nationales de France che presso l’archivio dell’università di Pisa, questo materiale è stato versato presso l'Archivio di Stato di Pisa. I documenti del periodo granducale sono conservati sia presso l'archivio dell'università di Pisa che presso l'archivio di Stato di Firenze.
Il Centro archivistico ha aderito a "Carte in dimora | archivi e biblioteche: storie tra passato e futuro" giornata nazionale di apertura di archivi e…