L'esigenza di salvaguardare l'archivio storico è presente fin dal primo ordinamento del Segretariato generale, approvato dal Presidente Einaudi con D.P. 9 nov. 1948, n. 4, che lo inquadra nell'Ufficio affari generali e del personale. Nell'anno successivo, con D.P. 25 ott. 1949, n. 26, si costituisce, nell'ambito dell'Ufficio amministrazione e patrimonio, una struttura chiamata Inventari, biblioteca e archivi storici, le cui competenze riguardano la consistenza del patrimonio mobiliare e immobiliare della dotazione e sue variazioni, la Biblioteca e l'acquisto dei libri, la conservazione e il riordinamento degli archivi storici.
Durante la Presidenza Gronchi, con D.P. 22 ago. 1955, n. 6, questa struttura diventa la Divisione I, competente per biblioteca, archivi storici e manutenzione degli arredamenti nell'ambito dell'Ufficio amministrazione e patrimonio. Due anni dopo, con D.P. 28 feb. 1957, n. 39, la Divisione perde le competenze in materia di manutenzione degli arredamenti - che passano all'Ufficio patrimonio e inventario - e assume la denominazione di Ufficio biblioteca e archivi storici: entrambi gli uffici rimangono nell'ambito del Servizio amministrazione e patrimonio.
Alla fine del mandato Leone, con D.P. 6 feb. 1978, n. 88, viene istituito un autonomo Servizio biblioteca, studi e documentazione, competente per l'acquisizione, la conservazione e l'ordinamento del materiale bibliografico, per gli archivi storici, per studi e ricerche.
Durante la Presidenza Pertini, con D.P. 24 giu. 1980, n. 36, il servizio assume la denominazione di Servizio biblioteca e documentazione, articolato in Ufficio biblioteca e archivi storici e Ufficio documentazione e carteggio. All'Ufficio documentazione e carteggio fa capo l'attività di ricerca e documentazione, con l'avvio della pubblicazione di "Quaderni di documentazione", la trattazione del carteggio riguardante il Capo dello Stato, schemi di messaggi, lettere ai professori emeriti; tali competenze nel 1982, quando diventa Ufficio ricerca e documentazione, si ridimensionano in: raccolta e pubblicazione degli scritti e messaggi dei Presidenti, ricerche storiche sul Palazzo del Quirinale, documentazione bibliografica in materia giuridico-amministrativa, mantenendo la redazione dei "Quaderni di documentazione". Nel frattempo, con D.P. 16 nov. 1981, n. 62, viene istituito l'Archivio di deposito centralizzato, ove debbono confluire gli atti di tutti i servizi: per la conservazione e l'ordinamento di tali atti è competente - all'interno del Servizio biblioteca e documentazione - l'Ufficio biblioteca e archivi, secondo la denominazione assunta nel 1982.
Il D.P. 30 ott. 1985, n. 9, del Presidente Cossiga ne conferma le competenze, mutando i due precedenti uffici in Divisione biblioteca e archivi e Divisione ricerca e documentazione.
Con Comunicato presidenziale del 2 giugno 1996 viene istituito dal Presidente Scalfaro l'Archivio storico della Presidenza della Repubblica e, con D.P. 24 lug. 1996, n. 83/N, viene cambiato il nome del servizio che diventa Servizio archivio storico, documentazione e biblioteca, articolato in Divisione archivio e documentazione e Divisione biblioteca e ricerca: al primo passano, oltre a tutte le competenze in materia archivistica, anche le attribuzioni in materia di raccolta e pubblicazione degli scritti del Presidente, le ricerche storiche sul Palazzo del Quirinale, la redazione dei "Quaderni di documentazione" e la tenuta dell'inventario del patrimonio artistico del Quirinale.
Durante la Presidenza Ciampi, il D.P. 26 lug. 2005, n. 60/N, conferma la denominazione della Divisione archivio e documentazione così ridimensionando le competenze: archivio storico e archivi di deposito, Commissione archivistica, ricerche storiche e documentazione.
Con D.P. 31 dic. 2007, n. 17/N, del Presidente Napolitano l'Archivio storico diventa una "struttura dotata di autonomia organizzativa posta alle dirette dipendenze del Segretario generale", distinto dal Servizio biblioteca e documentazione; la direzione è affidata al Sovrintendente dell'Archivio storico, nominato dal Presidente.