Die Notensammlung umfasst rund 200.000 Werke ab der frühen Neuzeit bis in die Gegenwart. Das reicht von umfangreichen Opernpartituren – vor allem aus dem 18. Jahrhundert – bis zu kurzen Albumblättern, die nur wenige Takte umfassen.

Form und Aussehen der Noten sind vielfältig: Es gibt handgeschriebene Stimmen, die im Gebrauch der kaiserlichen Hofkapelle gestanden sind. Es gibt prachtvolle Partituren, die einem Adeligen gewidmet sind. Es gibt äußerst seltene Drucke aus dem 16. oder 17. Jahrhundert, es gibt auch Probedrucke mit Eintragungen der Komponisten oder seltene Erstausgaben. Am wertvollsten sind wohl die über 5.000 Autographe, die Rückschlüsse auf den Kompositionsprozess zulassen. Darunter finden sich Handschriften vieler großer Komponisten, etwa Beethoven, Brahms, Haydn, Mahler, Mozart, Schubert, Schönberg, Schumann, Strauss und Strauß, Zemlinsky und vieler anderer. Es sind allerdings auch Prokofjew oder Verdi vertreten.

Nicht alle Musikautographe stammen heute von hochberühmten Meistern, auch Komponist:innen der vermeintlich zweiten Reihe sind vertreten, werden eifrig beforscht und harren ihrer Wiederentdeckung im Konzertsaal.

Der Schwerpunkt der Sammlung liegt auf dem Kaiserreich bzw. der Monarchie ab etwa 1750. Es finden sich allerdings auch immer wieder einzelne Stücke, die man hier nicht vermuten würde, etwa eine Partitur der Oper Castor et Pollux des französischen Komponisten und Musiktheoretikers Jean-Philippe Rameau (1683–1764) mit Eintragungen des Komponisten.

Eine Reihe kleinerer und größerer Sammlungen wurden in das Notenarchiv der Gesellschaft der Musikfreunde intregriert. Zu nennen ist hier vor allem die Musiksammlung des Kardinals und Erzherzogs Rudolph (1788–1831). Seine weit über 15.000 Stück umfassende Sammlung ist heute nahezu komplett im Archiv der Gesellschaft erhalten. Eine weitere Sammlung stammt von Victor Graf von Wimpffen (1834–1897), der der Gesellschaft unter anderem wertvolle Autographenalben vermacht hat. Auch die Musikforscher Anthony van Hoboken oder Ludwig Ritter von Köchel sind mit ihren Sammlungen vertreten.

Berühmt ist auch die Partitur der Eroica aus Beethovens Besitz. Sie war ursprünglich Napoleon Bonaparte gewidmet, Beethoven wollte das rückgängig machen und den Namen auf der Titelseite so energisch ausgekratzt, dass sich nun an dieser Stelle wohl das berühmteste Loch der Musikgeschichte befindet.