Die rund 25.000 Bände umfassende Arbeits- und Forschungsbibliothek des Stadtarchivs Hagen ist ein Präsenzbestand und nach vorheriger Genehmigung für wissenschaftliche Zwecke nutzbar. Ein Teil der Bibliothek wird als "Stadtkundliche Bibliothek" geführt. Sie enthält als eigener Bestand zahlreiche Publikationen und sonstiges Schriftgut aus der Stadt Hagen in chronologischer Ordnung seit Verleihung von Stadtrechten 1746. Eigene Sammlungen sind die Verwaltungsbibliothek sowie der umfangreiche Rara-Bestand.

Der rund 1.500 Bände umfassende Rara-Bestand enthält Buchpublikationen seit dem späten 15. und frühen 16. Jahrhundert bis in das 20. Jahrhundert. Innerhalb des Bestands gibt es einzelne Überlieferungen, wie die Überreste der Hausbibliothek des Adelssitzes Haus Dahl. Eine eigene Bestandsgruppe bilden Bibeln und theologische Schriften seit dem ausgehenden 15. Jahrhundert. Neben der fast vollständigen Ausgaben der Verhandlungen zum Westfälischen Frieden 1648 - sie waren als Leihgabe bereits in mehreren Großausstellungen unter anderem des Europarats zu sehen - und den in dieser Gesamtheit einzig im Stadtarchiv Hagen vorhanenen Stenografischen Protokollen der Verhandlungen der Nationalversammlung in der Frankfurter Paulskirche 1848 und 1849 handelt es sich um frühneuzeitliche Kräuter- und Heilbücher, Einzel- und Erstausgaben sowie Reihenwerke.

Der überwiegende Teil des Rara-Bestands kann aus konservatorischen Gründen nicht vorgelegt und eingesehen werden.