מוזיקה יהודית
בארכיון הצליל מצויות הקלטות של קטעי תפילה ופיוט, זמירות, טקסים, שירי עם ומוסיקה אמנותית בהיקף של רבבות שעות הקלטה, שהופקו בידי חוקרים ואנשי מוסיקה מראשית המאה ה-20 ואילך. למעשה, תהליך ההקלטה נמשך ללא הרף, מתוך כוונה לתעד את מסורותיהן המוסיקליות המשתנות של כל עדות ישראל, ממקורות ראשוניים ככל שניתן. עבודה זו נעשית במהלך אירועים ברחבי הארץ, בפגישות יזומות בבתיהם של מרואיינים ובאולפן ההקלטות של הארכיון. כחלק ממפעל זה, נעשה מאמץ אדיר לתעד את ראשית הזמר העברי. מאמץ זה, כמו מחקרים אחרים בתחום, התפרסמו על ידי המרכז לחקר המוסיקה היהודית, הפועל לצד המחלקה, במאמרים ובתקליטור ("שירי ראשונים", בעריכת יעקב מזור).
ארכיוניהם של החוקרים והאספנים מכילים רשימות וסיכומים, טיוטות, תדפיסים, הקלטות שדה, צילומים וכיוצא באלה, שהצטברו ברשותם במהלך עבודתם המוסיקולוגית. מרכזיים בתחום זה הם ארכיוניהם של אספני המוסיקה היהודית יעקב מיכאל, וזה של מאיר נוי אשר בנוסף לאוסף שלו בזמר העברי אסף את הזמר היידי, שהוא אחד ממקורות הזמר העברי והוא נדיר בארץ. לצד אלה מצויים חומרים שהשתמשו בהם מבצעים למיניהם, כגון פנקסי חזנים, תווים של זמר חסידי, שירים בלדינו אשר נרשמו מפי אינפורמנטים, ועוד.
מלחינים יהודים
חלק בלתי נפרד ממכלול יצירתם התרבותית של היהודים הוא המוסיקה האמנותית שהם כתבו. המחלקה אוספת אפוא את יצירותיהם – בדפוס ובצליל – במהדורות ובביצועים נבחרים. יצירותיהם נמצאות במחלקה, הן בדפוס של הוצאות מסחריות, הן באותם המקרים שארכיון המלחין נתרם לספרייה, וגם בכתבי יד מקוריים.