海南省档案馆的历史可以追溯到1958年11月11日，自那时起，它经历了初创、撤销和恢复发展阶段，至今已有超过四十年的历程。
初创阶段（1958-1966）：1956年，海南行政区开始建立档案工作，1958年成立了第一个专门档案管理机构——广东省海南行政区档案馆，与公署办公室档案科合署办公。1965年，档案馆迁至琼中县营根镇，建后库以存放重点档案。
撤销阶段（1966-1976）：文化大革命期间，档案馆业务几乎停滞，机构被撤销，档案转移到偏远山区。1968年，档案馆职能归口到革委会办事组第二秘书办公室。
恢复和发展阶段（1979-1988）：1979年后，随着党的政策调整，海南行政区档案馆得以恢复，1980年3月成立了海南行政区档案局，馆局合一。1983年，档案局被撤销，仅保留档案馆。1988年，海南建省后成立海南省档案馆，归属省政府办公厅管理，档案馆规模扩大并加强了业务建设。
1995年，新馆落成，配备现代化设施，馆藏档案丰富，包括海南革命历史档案、民国时期档案和解放后海南区直机关档案，为海南的开发建设和研究提供了宝贵资料。
截至2001年，海南省档案馆馆藏丰富，涉及不同历史时期，特别是明、清时期的海南历史资料，对研究海南历史具有重要价值。馆内档案按历史时期分类，详细记录了海南的革命斗争、社会主义建设及经验教训。
遵照《海南机构编制委员会关于印发海南省档案局机构编制方案的通知》（琼编200229号）和《海南省机构编制委员会关于省档案局（馆）机构编制问题的批复》（琼编201033号）文件的精神，海南省档案局（馆）为省直属副厅级事业单位，归口省政府办公厅管理。省档案馆同时挂省档案局牌子，实行两个牌子，一套人马，合署办公，属省政府编制序列，行使省政府档案工作的管理、监督和指导职能，内设办公室（机关党委、工会）、业务指导处、法制宣传处、档案管理处、技术处、音像档案管理处、征集编研处7个处级机构。