La collection de manuscrits de la bibliothèque centrale de Versailles trouve son origine dans divers événements, historiques ou non : confiscations révolutionnaires (pour les manuscrits musicaux notamment), séparation de l'Église et de l'État en 1905, achats et dons.
Le fonds de la maison Saint-Louis de Saint-Cyr, composé principalement d'écrits relatifs à cette maison d'éducation créée par Madame de Maintenon pour les jeunes filles pauvres de la noblesse, et complété par des achats de correspondances de celle-ci, constitue l'un des plus importants de cette époque et de cette nature. L'"épouse secrète" de Louis XIV a développé de son vivant une grande production manuscrite conservée à la bibliothèque centrale de Versailles : ses célèbres Petits livres secrets, des lettres et des documents témoignant de son investissement dans la maison Saint-Louis de Saint-Cyr, comme l'Instruction générale du 30 octobre 1688 donnée par Madame de Maintenon sur la direction de la maison de Saint-Louis à Saint-Cyr, qu'elle a elle-même rédigée.
D'autres fonds de manuscrits, obtenus grâce à d'importants donateurs, notamment Charles Vatel, les héritiers de Paul Fromageot, le pasteur Maulvault et Victor Bart, se distinguent par leur richesse, tant en termes de qualité que de quantité : documents relatifs à la Cour aux 17ème et 18ème siècles, à Port-Royal et au jansénisme, ou encore à des personnages ayant vécu à Versailles.
Les dossiers de correspondances autour de personnalités marquantes, comme Eugène Asse, Émile Delerot, Alphonse de Chateaubriant ou encore Edmond Schérer, sont une source précieuse qui nous éclaire encore aujourd'hui sur la vie intellectuelle et spirituelle de leur époque.
La donation Lebaudy dans les années 1960 ouvre la collection de manuscrits sur l'histoire de France et les pays étrangers, grâce à de précieuses correspondances diplomatiques mais aussi privées, comme des traités de Vauban et les Mémoires de la Rochefoucauld. La littérature du 20ème siècle, quant à elle, est représentée par l'importante donation de l'écrivain Claude Aveline. C'est d'ailleurs au début de ce siècle qu'est créé le "Panthéon versaillais", succession de dossiers classés autour du nom d'un personnage ou d'une famille lié à Versailles, complétée par une collection d'autographes.
Les collections de la bibliothèque centrale de Versailles continuent de s'enrichir. Ainsi, les acquisitions les plus récentes concernent un manuscrit de Madame de Maintenon, des lettres des frères Tharaud, les correspondances de Pierre de Nolhac, les manuscrits de Thierry Maulnier, et un journal des campagnes d'un Versaillais enrôlé en 1792.