Es lässt sich heute nicht mehr feststellen, wann das Archiv eingerichtet wurde.
Ein großer Teil der alten Archivbestände wurde Opfer der Flammen beim Rathausbrand 1711. Die geretteten Teile des Archivbestandes wurden im so genannten Schanzenturm untergebracht und durch Ungeziefer weiter vernichtet.
1759 fand das Stadtarchiv seinen Platz in dem neu erbauten Rathaus. Nach dem Wechsel der Landesverwaltung 1815 erfolgte um 1820 eine erste Ordnung der Aktenbestände. Das Repertorium wurde durch Herrn C. F. Hentschel 1820/21 erstellt und ist heute noch die Grundlage für die Ordnung des Aktenbestandes.
Die vorhandenen Urkunden der Stadt wurden 1870/71 von Sup. Hübner erfasst. Die Kämmereirechnungen sind seit 1377 mit einigen Lücken vorhanden.
Das Archiv wurde bis 1951 nebenamtlich verwaltet. Von 1899 bis 1921 war die Stelle des Stadtarchivars durch den Lehrer und Heimatforscher Hermann Gutbier besetzt. Nach dieser Zeit betreute der Stadtsekretär Eduard Thomas bis 1946 das Stadtarchiv. Dr. Schulze-Bauer verwaltete das Stadtarchiv von 1946 bis 1951. Sein Nachfolger war Hermann Fiedler, er war seit 1952 hauptamtlich im Stadtarchiv tätig. 1969 schied er aus Altersgründen aus.
Die Stelle des Stadtarchivs war von 1969 bis 1972 verwaist. Frau Christine Kuhl hatte die Stelle von 1972 bis 1974 inne. Seit 1975 war Frau Ingrid Binternagel als Stadtarchivarin tätig. 1977 erfolgte der Zusammenschluss des Stadtarchivs mit dem Kreisarchiv Bad Langensalza. Vor dem Zusammenschluss waren die Unterlagen des Stadtarchivs verstreut untergebracht, so befanden sich die Bestände im Rathaus, im Schloss Dryburg und im Spittel. Das Stadtarchiv und das Kreisarchiv fanden ihren gemeinsamen Platz im Barfüßer 1. Die Bestände waren teilweise durch Feuchtigkeit, Verschmutzung und Ungezieferbefall stark angegriffen.
Erst mit dem Beschluss der Stadtverordnetenversammlung 1991 wieder ein eigenes Stadtarchiv zu errichten, wurde die Voraussetzungen geschaffen, die räumlichen Verhältnisse grundlegend zu ändern. Im Januar 1993 zog das Stadtarchiv aus den Räumen des Kreisarchivs am Barfüßer aus. Der Umzug und der Neuaufbau des Stadtarchivs waren im Oktober 1993 abgeschlossen. In der Kleinspehnstraße 20/21 war das Stadtarchiv bis 1998 untergebracht. Die Archivalien befanden sich in beheizbaren, trockenen und sicheren Räumen. Die Arbeitsbedingungen der Beschäftigten hatten sich grundlegend verbessert.
Mit der Zentralisierung der Stadtverwaltung zog das Stadtarchiv 1998 in die Ratswaage, Mühlhäuser Straße 40. Der Umzug war in einem Monat bewältigt.
Der Archivbestand hat heute einen Umfang von 1.430 lfm. einschließlich des Zwischenarchivs.
