Sämtliche Handschriften bis zum Entstehungsjahr 1600 sind verfilmt. In Kooperation mit der Universitätsbibliothek Heidelberg wurden alle 624 Handschriften der ehemaligen Bibliothek der Mainzer Kartause digitalisiert. Die Digitalisate sind unter "Bibliotheca Cartusiana Moguntina" online zugänglich.

Die übrigen 273 mittelalterlichen Handschriften werden in einem seit Februar 2024 laufenden Projekt mit der Universitätsbibliothek Mainz digitalisiert. Die Digitalisate können über das Portal "Gutenberg Capture" abgerufen werden.

Einige Handschriften, darunter auch neuzeitliche, wurden als Digitalisate auf www.dilibri.de bereit gestellt.

Im Rahmen der Handschriftenerschließung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sind vier gedruckte Bände erschienen (Hs I 1 - Hs I 490): Die Handschriften der Stadtbibliothek Mainz beschrieben von Gerhardt Powitz, Gerhard List, Christoph Winterer ... Wiesbaden: 1990-2021.

Die Handschriften ab Hs I 351 werden außerdem im "Handschriftenportal" beschrieben. Bisher sind die Signaturen Hs I 351- Hs I 490 (Theologie und Jura) und Hs I 513 - Hs I 529 (Medizin) erfasst.

Neuzeitliche Handschriften ab 1800 werden sukzessive als Kurzkatalogisate im Online-Katalog nachgewiesen.

Für die noch nicht beschriebenen Handschriften stehen handschriftliche Kataloge im Lesesaal bereit.

Neben Buchhandschriften und Autographen besitzt die Wissenschaftliche Stadtbibliothek eine im Aufbau befindliche Fragmentensammlung mit bedeutenden hebräischen Handschriftenfragmenten, Zeugnissen zum Mainzer Skriptorium des 9. Jahrhunderts und deutschen Fragmenten, die im Handschriftencensus nachgewiesen sind. Zuletzt erregte das spätkarolingische Fragment eines illustrierten Beda-Kommentars zur Apokalypse internationale Aufmerksamkeit. Die Fragmente werden sukzessive im Handschriftenportal erfasst.