L'Archivio di Stato di Varese è un istituto nato come sezione di Archivio di Stato, a seguito di un decreto ministeriale del 20 agosto 1963; ha assunto il ruolo di Archivio di Stato per effetto del D.P.R. n.1409 del 30 settembre dello stesso anno che, all'art.3, stabiliva che tali istituti dovessero aver sede nei capoluoghi di provincia.
In attesa di locali idonei, la Direzione dell'Archivio venne ospitata presso la Prefettura di Varese. I progetti dei lavori di costruzione per la sede dell'Archivio di Stato risalgono al 28 dicembre 1962, con antecedenti al 14 novembre 1961, ma la sede attuale, ubicata in via Col di Lana n. 5, fu consegnata nel dicembre 1965. Pertanto da tale data l'Archivio ha potuto disporre dell'attuale immobile, ricevuto in locazione dalla provincia di Varese in data 20 ottobre 1966. Si è così reso materialmente possibile ricevere il versamento della documentazione anteriore a un quarantennio, proveniente dalle Amministrazioni periferiche dello Stato, in ottemperanza al suddetto D.P.R. 1409 del 30.09.1963.
Purtroppo, una parte di questa documentazione, allora conservata presso l'Archivio di Stato di Milano, venne distrutta durante la Seconda Guerra Mondiale. Andarono perduti i fondi Sottoprefettura di Gallarate (1860-1883); Sottoprefettura di Varese, Ufficio di Pubblica Sicurezza (1881-1897); Telegrafi di Varese (1865-1883); Agenzia del Tesoro del Circondario di Gallarate (1861-1869); Giudicatura di pace di Gallarate e Somma (1807-1818). Il fondo Ufficio delle ipoteche del periodo napoleonico si è invece parzialmente conservato.
Oltre alla documentazione proveniente dal deposito degli archivi di enti statali, l'Archivio di Stato di Varese conserva vari fondi provenienti da doni, acquisti, depositi di archivi di enti pubblici.
In data 2 gennaio 1966 vennero aperti al pubblico la Sala di Studio dell'istituto e la Biblioteca.
L'Archivio di Stato si compone di una parte riservata agli uffici e al servizio per gli utenti, di una parte dedicata ai locali di deposito e di un appartamento destinato al custode portiere.
Gli uffici, la Sala di Studio e la Biblioteca sono sistemati al piano rialzato. Inoltre al piano primo è collocata la Sala conferenze, adibita ad attività di carattere espositivo. La Biblioteca viene utilizzata anche per la consultazione delle mappe appartenenti al fondo Catasto teresiano, digitalizzate per la massima parte mediante il Progetto Area virtuale. I locali di deposito sono ubicati in un piano seminterrato, in un piano rialzato e nel primo, secondo e terzo piano dell'edificio.