L’Archivio di Stato fu istituito nel 1843 dal governo borbonico con sede nel Palazzo dell’Intendenza. Nel 1862 fu trasferito presso l’ex convento di San Rocco, nel centro storico della città. L’edificio subì gravissimi danneggiamenti a seguito dei bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale che portarono alla perdita di parecchia documentazione ivi custodita. In attesa della sua ricostruzione, la direzione dell'Archivio di Stato e una parte del materiale documentario furono trasferiti nel Palazzo Riccio di San Gioacchino, e l'altra rimase presso l'Ospedale psichiatrico di Trapani, i cui locali erano stati messi a disposizione dell'amministrazione provinciale, fino al 1961, quando si conclusero i lavori concentrazione dei fondi nella sede originaria.
A partire dagli anni Settanta del Novecento si avvertì in misura crescente la necessità di spazi maggiori di quelli disponibili e venne individuato un immobile di proprietà privata, sito in via Libertà n. 35, mentre parte della documentazione fu spostata in via Eraclea n. 29. Dal 2000 si rese disponibile un immobile demaniale, l'ex convento di Sant'Anna, che dal 2009, a seguito del restauro di un'ala della struttura, divenne ufficialmente sede dell'Archivio.
