La cartoteca conserva una ricca collezione di cartografie nazionali e di altri paesi, dalla piccola alla grande scala, su diversi supporti, originali a stampa, riproduzioni su poliestere o cartaceo, fotografie e immagini digitale. Le tipologie archiviate comprendono:
- carte geografiche, prevalentemente dell'Europa e dell'Africa, rappresentate a scale inferiori a 1:1000000, compresi anche i planisferi e i mappamondi;
- carte corografiche, che riguardano in particolare l'Italia, ma anche gli stati dell'Europa e dell'Africa con scala da 1:100000 a 1:1000000;
- carte topografiche, prodotte principalmente dall'IGMI, alle scale 1:100000, 1:50000 e 1:25000: per il Triveneto sono disponibili tutte le edizioni in serie storica alla scala 1:25000, dal 1890 ca. ad oggi; per le regioni dell'Italia settentrionale la prima levata e il rilievo degli anni 1920-30. Si conservano anche carte prodotte da Istituti geografici europei;
- carte tecniche, prodotte da enti territoriali con scala che varia da 1:5000 a 1:10000. Sono disponibili sia su supporto cartaceo che in digitale;
- carte urbane, dalla scala 1:500 alla scala 1:5000, prodotte da amministrazioni ed enti locali. Sono disponibili i principali comuni del Veneto sia su supporto cartaceo che in formato digitale;
- carte catastali, mappe del 1767, del 1781, dei periodi napoleonico, austriaco e austro-italiano, provenienti dagli Archivi di Stato, prevalentemente riguardanti la provincia di Venezia. Per il centro storico di Venezia sono disponibili anche i sommarioni e i registri a corredo delle mappe. Per Venezia ed altri comuni del Veneto sono presenti le mappe attuali, prodotte dagli Uffici Tecnici Erariali;
- carte tematiche, rappresentazioni di base dalla grande alla piccola scala, dove sono evidenziati particolari fenomeni o situazioni che interessano determinate discipline: geologia, forestazione, idrografia, archeologia, turismo, ecc., riferite soprattutto all'Italia;
- carte storiche, riproduzioni di originali conservati presso Archivi di Stato, musei e biblioteche, inerenti vedute prospettiche, piante urbane e topografiche e mappe territoriali, relative ad ambiti storicamente e geograficamente vicini a Venezia;
- carte fotografiche, comprendono i fotopiani della provincia di Venezia, le ortofotocarte alle scale 1:10000 e 1:5000 delle principali città italiane e di tutta la produzione dell'Istituto Geografico Militare Italiano alla scala 1:50000 per l'Italia centrale e la Sicilia.

Molte carte sono presenti in monografie, conservate nella piccola biblioteca specializzata della cartoteca, e fanno riferimento principalmente alla cartografia storica. La biblioteca comprende inoltre atlanti, dizionari geografici, capitolati, norme tecniche e guide turistiche.