La reorganización del Ayuntamiento realizada por el secretario D. Sabino Álvarez-Gendín en 1925, establece un antes y un después en la organización de los fondos del Archivo. Así la Archivera Municipal, Dª María Palmira Villa González-Río, en su larga y fructífera estancia al frente del mismo (1938-1983) organizó los documentos anteriores a 1925 siguiendo en parte la clasificación realizada por D. Pedro de la Escosura en 1790, y aplicando el principio de procedencia al resto, con una clasificación orgánica y ordenación por sistemas complejos (alfabético, cronológico y topográfico); este trabajo dio lugar al Catálogo-Inventario, de cinco tomos, instrumento de descripción imprescindible para la consulta del Archivo. Los documentos posteriores a 1925 se clasificaron orgánicamente y ordenaron por un sistema complejo cronológico-numérico.
La llegada de las nuevas tecnologías a la administración hizo que, a partir de 1986, con la puesta en marcha de los sistema de gestión de documentos, se adoptara un sistema de clasificación basado, en un primer nivel, en el principio de procedencia (productores de los documentos) y, en un segundo nivel, en la tipología documental, con una subdivisión posterior cronológica-numérica, atendiendo a lo establecido en la normativa sobre Registros Generales. Este código, que se asigna a todos los expedientes del ayuntamiento desde su inicio, permite el control de los documentos al establecer de antemano el procedimiento administrativo a seguir, sus plazos y su grado de conservación.
El Archivo cuenta con tres fondos y tres colecciones:
- Fondo municipal propiamente dicho, fruto de la actividad del Ayuntamiento como entidad jurídica (años 1214-2012)
- Fondo de la Compañía de Jesús que comprende la documentación intervenida a la Compañía de Jesús tras su expulsión por orden de Carlos III y que el estado cedió al Ayuntamiento (años 1535-1872)
- Fondo de la Sociedad Ovetense de Festejos que contiene toda la documentación producida o recibida por la Sociedad Ovetense de Festejos, desde su creación hasta la actualidad, en el ejercicio de sus funciones y que es objeto de conservación permanente (años 1947-2012).
- Archivo de Imágenes: Fotografías y postales de la Ciudad de Oviedo y de Asturias (años 1850-2005)
- Colección de Medallas: Medallas relacionadas con la Ciudad de Oviedo (años 1780-2012)
- Honores y Distinciones: Regalos institucionales recibidos o realizados por el Ayuntamiento de Oviedo (años 1923-2012).