Fu istituito come Archivio provinciale di Catania dal regio decreto n. 8309 del 1843, che prevedeva la creazione di un istituto di conservazione in ogni Intendenza della Sicilia in una sede che fosse attigua. Fu inaugurato il 12 gennaio 1854 in alcuni locali del palazzo Boccadifuoco alla Marina (attuale piazza Duca di Genova). Nel 1868 l'Amministrazione provinciale ne dispose il trasferimento in alcune stanze dell'ex convento dei padri domenicani sotto il titolo di Santa Caterina da Siena al Rosario, attuale sede dell'Archivio di Stato. Durante il trasloco si ebbe la perdita di parte del materiale e lo sconvolgimento di alcuni ordinamenti. Il lavoro di riordino condotto dal primo archiviario, Francesco Di Paola Bertucci, in carica dal 1854 e allontanato subito dopo l'Unità, era stato in parte vanificato, tanto che si ritenne opportuno nel 1877 richiamarlo in servizio.
Nel 1932 la gestione degli istituti archivistici divenne statale a tutti gli effetti. Dal 1939 assunse il nome di Sezione di Archivio per poi essere denominato Archivio di Stato dal 1963.
La sua prima sede fu il palazzo Boccadifuoco alla Marina, da dove, nel 1868, fu trasferito nell'ex convento dei padri domenicani sotto il titolo di Santa Caterina da Siena al Rosario, ubicato in via Vittorio Emanuele 156, sua sede attuale.
