L’any 1987, el Consell d’Administració de Catalana de Gas crea l’Arxiu Històric, testimoni de l’activitat i la tecnologia de l’empresa des de l’any 1843. A partir de l’any 2004, la Fundació Gas Natural Fenosa assumeix la seva preservació, catalogació i difusió. Actualment, l’Arxiu Històric es situa al Museu del Gas, seu de la Fundació Gas Natural Fenosa, per tal d’ampliar les propostes pedagògiques i d’investigació del Museu a través de la documentació escrita, gràfica i oral que recopila.

L’Arxiu Històric ocupa més de 3.000 metres lineals de documentació que es distribueix entre uns 50 fons. Aquests fons corresponen a la societat principal (Gas Natural Fenosa) i les societats filials adquirides al llarg dels anys. Entre la documentació es preserven fotografies, plànols, memòries, actes, escriptures o accions generades per l’empresa al llarg de més de 160 anys d’història. El fons documental de l’Arxiu Històric està catalogat i descrit d’acord amb la Norma de Descripció Arxivística de Catalunya (NODAC).

L’Arxiu disposa així mateix d’una important biblioteca i hemeroteca històrica amb obres de referència.