Koleksi di Perpustakaan Iskandariah terdiri dari tatal-tatal papirus.[115] Keberadaan Perpustakaan Iskandariah secara tidak langsung menjadi penyebab pembuatan perkamen, yaitu media tulis yang terbuat dari kulit hewan. Orang-orang Mesir menolak menjual papirus kepada pesaing mereka di Perpustakaan Pergamon, sehingga Pergamon harus mengembangkan perkamen sebagai media penulisannya sendiri.[116]

Jumlah koleksi Perpustakaan Iskandariah tidak dapat ditentukan secara pasti. Raja Ptolemaios II Filadelfos (309–246 SM) konon pernah memasang target sebesar 500.000 tatal untuk perpustakaan ini. Pada abad pertama SM, perpustakaan ini dilaporkan memiliki 40.000 tatal, 400.000 tatal, atau bahkan 700.000 tatal. Namun, tidak diketahui ada berapa banyak karya yang disimpan di perpustakaan ini, karena satu karya bisa terdiri dari sejumlah tatal.[6]

Hingga kini belum ada papirus yang ditemukan berasal dari perpustakaan ini.[117][115] Sebagai sebuah lembaga penelitian, perpustakaan ini mengisi koleksinya dengan karya-karya ilmiah, khususnya dalam bidang astronomi, matematika, kedokteran, dan filsafat. Sebahagian besar karya di perpustakaan ini ditulis dalam bahasa Yunani Kuno, tetapi ada pula naskah yang tertulis dalam bahasa lain seperti bahasa Mesir Kuno dan bahasa Ibrani. Selain itu, di perpustakaan ini juga ada naskah berbahasa asing dari Persia dan India mengenai agama Zoroaster dan Buddha.[118][119] Suatu karya sering kali memiliki lebih dari satu versi, sehingga dapat disimpulkan bahwa para cendekiawan di perpustakaan ini berkecimpung dalam kritik tekstual.[120]