El archivo documental conserva un importante caudal de documentación histórica. El núcleo más importante lo compone la correspondencia de Sorolla; una parte importante de ésta es familiar, principalmente cartas entre Sorolla y su mujer, Clotilde. También hay numerosas cartas de personajes con los que Sorolla tuvo relación, como el pintor Aureliano de Beruete, el escritor Blasco Ibáñez o el magnate Archer M. Huntington, etc. También hay documentación sobre la construcción de la casa, o sobre diversas cuestiones domésticas, etc.
Las cartas de Sorolla a Clotilde están publicadas:
- Epistolarios de Joaquín Sorolla, II. Correspondencia con Clotilde García del Castillo, 1011-1919, edición a cargo de Víctor Lorente Sorolla, Blanca Pons Sorolla y Marina Moya, Barcelona, Anthropos, 2008.Salto de línea
- Epistolarios de Joaquín Sorolla, III. Correspondencia con Clotilde García del Castillo, edición a cargo de Blanca Pons Sorolla y Víctor Lorente Sorolla, Barcelona, Anthropos, 2009.
También está publicada la correspondencia con su gran amigo Pedro Gil Moreno de Mora.
- Epistolarios de Joaquín Sorolla, I. Correspondencia con Pedro Gil Moreno de Mora, edición a cargo de Facundo Tomás, Felipe Garín, Isabel Justo y Sofía Barrón. Barcelona, Anthropos, 2007.
Una gran parte del archivo documental está catalogado y se irá incorporando por fases al catálogo digital. Hasta que esta labor se complete, el Museo pone a disposición de los investigadores un listado de las personalidades e instituciones con las que el pintor Joaquín Sorolla mantuvo correspondencia.
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