S’appuyant sur un réseau efficace de savants, voyageurs, diplomates, administrateurs des colonies, etc., il put dresser 211 cartes et plans et rédiger 78 mémoires, sans avoir lui-même à s’aventurer au-delà des portes de Paris. Mais son œuvre n’aurait pas été concevable sans une documentation cartographique à la mesure de ses ambitions de géographe. Il accumula ainsi tout au long de sa vie une collection de cartes, qui fut à la fois un indispensable instrument de travail et un patrimoine qu’il s’employa à valoriser sous forme de rentes sur ses vieux jours. Comptant 8 790 feuilles au moment de sa cession au roi, cette collection est l’une des  plus importantes réunies par un particulier à son époque. Acquise en 1780 par Louis XVI, elle forma après la mort du géographe le noyau du dépôt cartographique du ministère des Affaires étrangères. Après intégration d’une collection ministérielle préexistante,  ce  fonds fit l’objet d’un inventaire détaillé  dressé par les géographes Barbié du Bocage (père et fils) et achevé en 1828. Plus d’un siècle après, en 1924, ayant perdu de son intérêt pratique, la ‘collection d’Anville’ fut donnée au département des Cartes et Plans de la Bibliothèque Nationale. Cet ensemble de 10 502 feuilles constitue une source exceptionnelle pour la compréhension de l’œuvre de d’Anville et pour l’histoire des connaissances géographiques au siècle des Lumières.

Le classement de la collection est ordonné géographiquement selon les grandes régions du monde, puis selon les entités géopolitiques de la fin du XVIII° siècle. Elle est divisée en huit grandes parties très inégales en nombre de documents. Les cartes du ciel et de l’ensemble du monde représentent respectivement 0,5% et 0,8% des feuilles de la collection. Viennent ensuite les cartes des quatre principaux continents (l’Océanie étant incluse dans l’Asie) : l’Europe représente la majorité de la collection avec 60,1% des feuilles, l’Asie (12,4%), l’Afrique (7%) et l’Amérique (10,7%). Enfin les cartes hydrographiques et celles de géographie historique composent respectivement 0,7% et 7,8% de la collection.

La couverture de la Chine dans la collection d’Anville comprend 226 feuilles numérotées de 7143 à 7368, soit 2,2%. Cette partie de la collection est elle-même subdivisée entre les cartes générales de la Chine, puis celles des provinces et des villes chinoises, et enfin de la Tartarie chinoise. Elle est complétée aussi par les régions voisines comme la Corée, le Tibet et la « Grande Tartarie » qui couvre l’Asie centrale, la Sibérie, et la Mongolie. Dressés à des échelles très variables, ces cartes et plans sont pour l’essentiel des documents imprimés, dont un grand nombre sont des planches d’atlas démontées pour être reclassées géographiquement. A côté des nombreux documents français figurent également des cartes anglaises, hollandaises, allemandes, italiennes ou russes. Signalons également quelques documents manuscrits comme la Carte de l'ancienne Chine telle qu'elle était du temps d'Yao de la main de d’Anville.

En tant que cartographe, d’Anville s’intéressa à la Chine dès le début de sa carrière. Grâce à des matériaux cartographiques rapportés de Chine par les pères jésuites,  bien introduits auprès de la cour impériale, d’Anville put dresser l’atlas conçu pour compléter la  Description géographique, historique, chronologique, politique et physique de l'empire de la Chine et de la Tartarie chinoise, ouvrage de référence en 4 volumes publié à Paris en 1735 par le jésuite Jean-Baptiste Du Halde. D’Anville  publia également un Mémoire […] sur la Chine dans lequel il présenta ses sources et sa méthode de travail. Pour une même carte on peut trouver différentes versions. C’est le cas de la carte de la Tartarie chinoise en douze feuilles dressée par d’Anville avec un tirage préparatoire sans les cartouches, un tirage avec les cartouches ajoutés et une copie manuscrite en mandchou. Il faut aussi signaler le très beau cartouche de titre qui orne  la Carte La Plus Generale et qui comprend La Chine, La Tartarie Chinoise, et le Tibet et dont la gravure est signée par Antoine Humblot et Jean-Baptiste Guélard. Ce cartouche représentant l’empereur Kangxi illustre parfaitement le goût pour les chinoiseries en Occident au XVIII° siècle. La collection d’Anville comprend également quelques estampes extraites d’atlas, tel ce portrait de Confucius issu de l’ouvrage du père Du Halde.