Научно-исследовательский музей при Российской Академии художеств хранит одно из наиболее значительных архитектурных собраний мира. Около полусотни тысяч единиц хранения представляют материалы по русской и западно-европейской архитектуре от античности до XX века, содержащие оригинальные проектные чертежи, обмеры, акварели, рисунки и модели.

Богатство и разнообразие архитектурных коллекций музея во многом определилось его существованием в структуре Академии художеств в Санкт-Петербурге, основанной в 1757 году как центр деятельности в области изобразительного искусства и архитектуры, а также как высшее учебное заведение.
Зарождение академических коллекций было обусловлено потребностями учебного процесса — приобретались оригиналы для копирования, изобразительный материал для наглядного изучения на разных факультетах — но вскоре собрание начало пополняться результатами многолетнего напряженного труда студентов, их лучшими учебными работами. Таким образом музей Академии художеств стал обладателем уникальной коллекции учебных рисунков и чертежей русских архитекторов XVIII — XX веков, многие из которых стали впоследствии известными мастерами. Учебные задания — ежемесячные и триместровые, выпускные программы и проекты на академические звания — представляют своеобразное отражение развития русской архитектуры на протяжении более чем двух столетий и эта коллекция учебных работ архитектурного факультета Академии художеств продолжает пополняться. Профессора и выпускники архитектурного факультета Академии художеств передают в музей и мастерские работы — проекты построенных ими сооружений, как это было и в XVIII — XX вв.

Своей изначальной связи с учебным заведением Академии художеств музей отчасти обязан и уникальной коллекцией архитектурных моделей. Строители северной русской столицы, следуя европейской традиции, использовали при возведении особенно важных сооружений деревянные проектные модели, которые дополняли подготовленные архитектором чертежи. После окончания строительства такие модели обычно помещали в зданиях, для возведения которых они создавались, и только в Санкт-Петербурге их передавали на хранение в Академию художеств, как наглядные пособия для учащихся архитектурного факультета. К сожалению, некоторые модели были утрачены еще в XIX веке (например, модель петербургской Биржи по проекту Кваренги). Тем более бесценными представляются сохранившиеся до наших дней проектные модели Смольного монастыря Растрелли, Троицкого собора Александро-Невской лавры — первоначального, по проекту Теодора Швертфегера и ныне существующего — Ивана Старова, Михайловского замка, петербургской резиденции императора Павла I, модели Исаакиевского собора Антонио Ринальди и сменившего его шедевра Огюста Монферрана, Биржи, построенной на Стрелке Васильевского острова по проекту Тома де Томона, а также здания Академии художеств на берегу Невы. Все модели, исполнены в дереве, состоят из нескольких частей, позволяя видеть их внутреннюю структуру и отделку интерьеров, показанную росписью, резьбой и лепкой. Как правило в изготовлении таких моделей непосредственное участие принимали сами авторы проектов (о Растрелли, например, рассказывали, что он приходил в мастерскую собственноручно раскрашивать модель Смольного собора).
Кроме проектных моделей, в музее АХ хранится одна из двух наиболее полных коллекций пробковых моделей памятников античной архитектуры. Эти великолепные произведения прикладного искусства и архитектуры выходили в конце XVIII века из римской мастерской Антонио Кики. Они предназначены были украшать дома богатых и знатных европейцев, умевших ценить красоту древних руин. Одна из таких коллекций была приобретена императрицей Екатериной Великой для внука, будущего императора Александра I. Когда наследник престола вырос, модели передали в Академию художеств, где они были как нельзя более уместны: ведь обучение архитектуре здесь всегда начиналось с постижения законов античного зодчества.

Богатая коллекция отражает творчество одного из первых русских архитекторов эпохи классицизма Николая Львова. Она состоит из чертежей к ряду его известных сооружений (например, Невские ворота Петропавловской крепости), заключенный в альбом проект парка в имении Безбородко, а также иллюстрации к третьей (неизданной) книге подготовленного Львовым русского издания трактата Андреа Палладио «Четыре книги об архитектуре».

Оригинальными листами представлены в собрании музея многие известные работы Андрея Воронихина: Горный кадетский корпус, Дом уделов, проект перестройки дачи Строганова и внутренней отделки Строгановского дворца. Прекрасно дополняют эту коллекцию его изящные эскизы предметов прикладного искусства.

Среди немногочисленных экспонатов, относящихся к творчеству другого крупного архитектора русского классицизма — Андрияна Захарова, особенно ценны предварительные варианты проекта фасада Адмиралтейства в Петербурге.

Два альбома проектов Луиджи Руска весьма полно раскрывают деятельность еще одного значительного петербургского мастера первой половины XIX века.

В музее хранится одна из крупнейших коллекций великого Карло Росси, в которой представлены все его важнейшие произведения, такие как ансамбли Михайловского и Елагина дворцов, Александринского театра, Дворцовой площади и другие. Истинным украшением этой коллекции являются изысканные по замыслу и технике исполнения эскизы интерьеров, мебели, предметов прикладного искусства.
Богатая коллекция произведений Огюста Монферрана содержит материалы по Исаакиевскому собору, Александрийской колонне, домам Лобанова-Ростовского, Кочубея, Демидова и другим его постройкам в Петербурге. Образцами блестящего графического мастерства Монферрана служат его проекты интерьеров для Зимнего дворца. В музее АХ хранятся и выполненные в технике акварели эскизы к известным литографированным изданиям Монферрана по истории строительства Исаакиевского собора и Александрийской колонны.

Исключительной полнотой отличается коллекция произведений Александра Брюллова, крупнейшего зодчего и педагога времени перехода от классицизма к эклектике. Здесь отражены все этапы его творчества, от академических программ, выполненных в период обучения, до главных произведений, таких, как Пулковская астрономическая обсерватория, Штаб Гвардейского корпуса на Дворцовой площади, лютеранская церковь Святого Петра на Невском проспекте.

В обширных материалах музея, относящихся к архитектуре второй половины XIX века, следует выделить коллекции чертежей крупнейших мастеров этого периода Андрея Штакеншнейдера и Константина Тона. Замечательно также собрание произведений одного из первых мастеров «русского стиля» Давида Гримма, позволяющее проследить почти весь творческий путь этого интересного архитектора
Развитие русской архитектуры в XX столетии отражено в архитектурном фонде музея РАХ коллекциями и отдельными произведениями ряда известных мастеров, таких, как Иван Фомин, Владимир Щуко, Александр Щусев, Ной Троцкий, Леонид Руднев, Николай Лансере и другие.

Большой интерес представляет исключительная по художественной ценности и полноте коллекция пенсионерских работ русских архитекторов — выпускников Академии художеств. Согласно академическому уставу, студенты, получившие за выпускную работу большую золотую медаль, отправлялись на казенный счет за границу для усовершенствования в профессии. Архитектору, в качестве отчета о такой стажировке, привозили проекты реставрации выдающихся памятников архитектуры прошлого, путевые зарисовки, выполненные в богатых художественными достопримечательностями городах Европы, обмеры древних классических произведений зодчества. Несколько тысяч листов, составляющих это собрание, включают работы почти всех известных в последствии мастеров второй половины XIX — начала XX веков — Алексея Горностаева, Романа Кузьмина, Федора Рихтера, Николая Бенуа, Виктора Гартмана, Георгия Косякова, Ивана Ропета, Михаила Преображенского и многих других. Многочисленные изображения известных шедевров архитектуры прошлого, выполненные в цвете, представляют традиционный для архитектурного образования в Академии художеств высокий уровень графического мастерства.

В зарубежной части собрания наиболее значительными являются коллекции графических работ французских и итальянских архитекторов. Среди них — написанные акварелью виды Рима Шарля-Луи Клериссо, проекты Крафта, Борегара, Депре, Блонделя, Валлен-Деламота.
В 1935 г. в музей РАХ поступила часть коллекции парижского антиквара Альфреда Берделе, приобретенная в конце XIX века для петербургского Центрального училища технического рисования барона Штиглица. Работы французских архитекторов и рисовальщиков-орнаменталистов, представляют собой проекты малых архитектурных форм, эскизы и наброски предметов мебели, элементов декора интерьера и т.п., то есть всего того, что формирует и, с другой стороны, отражает эстетические требования современников к окружающей предметной среде. Среди нескольких сотен рисунков этой коллекции выделяются имена известных французских мастеров Шарля Персье, Жана-Ардуэна Дюсерсо, Никола Пино, Жана-Шарля Делафосса, Жиля-Мари Оппенора

Итальянская школа в архитектурном собрании Музея РАХ представлена великолепными эскизами Антонио Перизинотти, Джузеппе Валериани, Карло Бибиенны, Пьетро Гонзаги. Последнему принадлежат также интересные архитектурные проекты, выполненные в России: театр для Петербурга, Исаакиевский собор, мавзолей Павлу I. К этому разделу коллекции относятся и работы архитекторов из других стран Европы, такие, как обмерные чертежи венецианских палаццо Иоганна Крейца, проект дворца в Потсдаме Мангера и Крюгера, проекты неизвестных мастеров для Швейцарии, Испании, Швеции, Дании. Архитектура Великобритании представлена в собрании музея РАХ пятью чертежами Чарльза Барри, относящимися к его проекту Нового Вестминстерского дворца (парламента), подранными автором императору Николаю I, а также акварелями помощника Барри Томаса Аллома — перспективными изображениями Вестминстерского дворца.

Архитектурное собрание музея РАХ ценно не только своим художественным уровнем, оно актуально для исследователей, реставраторов и широкого круга любителей искусств. Хранящиеся в музее оригинальные и обмерные чертежи постоянно используются для реставрации и воссоздания памятников архитектуры. К материалам отдела архитектуры обращались, например, при воссоздании снесенного в 1931 году московского храма Христа Спасителя, знаменитого памятника героям Отечественной войны 1812 года, а также при восстановлении в 2000 году пострадавшего в годы второй мировой войны храма Святого Владимира в Херсонесе (близ Севастополя, построенного в XIX веке в память крещения князя Владимира Святославича, которому принадлежит заслуга утверждения христианства на Руси). В настоящее время богатая коллекция чертежей знаменитого создателя Исаакиевского собора в Петербурге Огюста Монферрана, используется для реконструкции парка Екатерингоф, предполагающей строительство по его проектам изящных парковых павильонов в мавританском и готическом стилях. Можно привести еще множество подобных примеров практической ценности архитектурного фонда музея РАХ. Его богатство позволяет музею активно участвовать в отечественных и зарубежных выставочных проектах.