So wie auch die musikalischen Anlässe des Stifts, sind auch die Bestände des Musikarchivs vielfältig. Sie setzen sich aus dem Material, das für den alltäglichen Gebrauch der Chorherren und der Stiftspfarre verwendet wurde, sowie den musikalischen Beständen aus Klosterneuburger Pfarren und den privaten Sammlungen der Chorherren zusammen. Neben dem zu vermutenden Notenmaterial werden beispielsweise auch Inventare, Aufführungsverzeichnisse, Tonträger oder Bücher über Musiktheorie im Musikarchiv aufbewahrt.
Das Notenmaterial umfasst in etwa 6.500 Signaturen. Es enthält sowohl geistliche als auch weltliche Musik, die handschriftlich (ca. 2.500 Signaturen) oder gedruckt (ca. 4.000 Signaturen) überliefert ist. Die ältesten Musikalien datieren in das 17. Jahrhundert, der Schwerpunkt liegt im 19. Jahrhundert.
Neben diesem umfangreichen Notenbestand sind ca. 600 Libretti (die ältesten aus dem 17. Jahrhundert), sowie eine Musikbibliothek mit ca. 2.000 Bänden im Musikarchiv zu finden. Ein besonders nennenswertes Konvolut sind die Aufführungsverzeichnisse, die seit 1840 bis heute fast lückenlos das musikalische Leben in der Stiftskirche dokumentieren. Zu den Zimelien des Musikarchiv zählt das Autograph der G-Dur Messe (D167) von Franz Schubert oder auch der mannigfaltige Bestand an Werken von Michael Haydn und des in Klosterneuburg geborenen Komponisten Johann Georg Albrechtsberger.
Das musikalische Leben vor dem 17. Jahrhundert ist vor allem in der Handschriftensammlung der Stiftsbibliothek dokumentiert. Ein Kleinod daraus bildet Codex 574, in dem unter anderem das Klosterneuburger Osterspiel aus der Zeit um 1200 notiert ist, das als ältestes seiner Gattung im deutschen Sprachraum gilt. Aber auch das 4-teilige Riesenantiphonar (CCl 65-68) aus dem 15. Jahrhundert und ein Lautenbuch (um 1700), das eine Tabulatur-Sammlung für elf-chörige Barocklaute enthält, zählen zu den außergewöhnlichen Musikbeständen der Sammlungen.
