Umfang, Zuständigkeit und Struktur des Staatsarchivs Würzburg sind von einer langen und jahrhundertealten Tradition geprägt. Bereits seit dem frühen Mittelalter lässt sich im Umfeld des Domklosters eine archivähnliche Einrichtung nachweisen. Bald unterhielten nicht nur das Domkapitel, dessen Archiv immer im Umfeld des Doms verblieb, sondern auch die Bischöfe von Würzburg ein eigenes Archiv und sorgten so für archivische Beständigkeit in Würzburg. Hatten die Bischöfe ihr Archiv zunächst auf der Festung Marienberg in einem Eckturm untergebracht, so fand es mit dem Neubau des glanzvollen Stadtschlosses im 18. Jahrhundert ebenfalls seinen Platz in der Residenz.
Die größte Zäsur erfuhr das Archiv in der Napoleonischen Ära. Nach dem Ende des Hochstifts Würzburg und dem Übergang Würzburgs an Bayern wurde das Würzburger Archiv zum Zentralarchiv für den bayerischen Regierungsbezirk Unterfranken erklärt. Ungezählte Unterlagen aus den aufgelösten Herrschaftsträgern des Alten Reiches gelangten an das Archiv, darunter: Urkunden, Amtsbücher und Akten von Fürstbischof und Domkapitel Würzburg, Reichsstadt Schweinfurt, aufgelöste Klöster, reichsritterschaftliche Archive, Unterlagen der Abtei Fulda (wegen der Ämter Brückenau und Hammelburg) und nicht zuletzt große Teile des Mainzer Landesregierungsarchivs, welches sich auf der Flucht vor den Franzosen zuletzt in Aschaffenburg befunden hatte.