O acervo do CRCH é constituído por reproduções e por documentos cartográficos originais, e ainda por equipamentos, todos obtidos por doações ou empréstimos em regime de comodato, resultantes de parcerias estabelecidas com diversas instituições.

Sua composição abrange documentos cartográficos e outras iconografias que foram elaboradas por sertanistas, militares, cosmógrafos régios, dentre outros, visando, tanto ao atendimento de interesses econômicos, científicos e particulares, como propósitos políticos, administrativos e econômicos da Metrópole portuguesa e, mais tarde, do Império do Brasil. A essa produção, que pode ser relacionada com ênfase aos Setecentos e Oitocentos, acrescentam-se as iconografias produzidas, sobretudo, por naturalistas e outros estrangeiros, que viajaram ou trabalharam no Brasil, particularmente em Minas Gerais e no século XIX.

Os documentos desse acervo são oriundos de instituições ligadas ao Estado e de coleções particulares que se encontram situados no território nacional ou no estrangeiro, especificadas a seguir: Biblioteca Nacional (RJ), Arquivo Histórico do Exército (RJ), Mapoteca do Itamaraty (RJ), Instituto de Estudos Brasileiros – IEB (USP), Arquivo Histórico Ultramarino (Lisboa), Biblioteca da Ajuda (Lisboa), Acervo do Serviço de Documentação da Marinha do Brasil (RJ), Museu Valdemar Lefèvre (SP), entre outros. A constituição desse acervo tem se beneficiado também da colaboração de instituições arquivísticas e de iniciativas institucionais como a do Ministério da Cultura, através do Projeto Resgate Barão do Rio Branco, entre outros.

A coleção do CRCH encontra-se organizada segundo os conceitos de mostra permanente e temporária, e projetos museográficos adequados, observando as seguintes linhas temáticas: formação territorial do Brasil, com base na cartografia dos Seiscentos aos Oitocentos; formação territorial de Minas Gerais dos Setecentos até meados dos Novecentos; circunscrições territoriais político-administrativas e eclesiásticas; vias de penetração para a conquista e ocupação de territórios, referentes às minas gerais, do bandeirismo até meados dos Oitocentos; paisagens do território mineiro, envolvendo os estados de Minas Gerais, Goiás e Mato Grosso e áreas vizinhas; representações de cartógrafos e artistas, com ênfase para as ilustrações que tratam da descrição das condições de viagem, da botânica etc.; e, a cartografia da América do Sul, com representações dos Quinhentos aos Oitocentos.