Fu istituito come Sezione dell'Archivio di Stato di Roma con d.m. del 15 aprile 1959, in esecuzione della legge 22 dicembre 1939, n. 2006. La prima sede venne individuata in alcuni locali di Palazzo Borgognoni, di proprietà della Provincia di Viterbo, ma gli spazi diventarono presto insufficienti e inadeguati all'attività dell'Istituto così, nel 1961, il Ministero dell'interno ne valutò il trasferimento. Il direttore Elio Califano propose e ottenne lo spostamento in alcuni locali siti in via Zara, mentre l'amministrazione provinciale aveva già deliberato sul progetto di costruzione di un edificio da adibire a nuova sede. Con il d.p.r. del 30 settembre 1963, n. 1409, divenne Archivio di Stato di Viterbo, acquisendo il patrimonio documentario di competenza, già conservato presso l'Archivio di Stato di Roma. Il progetto della Provincia di costruire un nuovo stabile non venne mai realizzato e nel 1985 l'Archivio trovò una nuova sistemazione presso il Centro direzionale "Le Pietrare". Dal gennaio 2007 l'Istituto si trova nell'attuale sede di via Vincenzo Cardarelli.
