1940.gada 22.augustā pēc PSRS Ministru kabineta lēmuma „Par arhīvu organizēšanu Latvijas PSR” nodibināja apriņķu valsts arhīvus. Arhīvi bija Latvijas PSR Iekšlietu ministrijas pakļautībā. Valmieras apriņķa arhīvs atradās Valmierā, Gaujas ielā 1 (iespējams bijušajā Lauku pašvaldības vecākās kancelejas ēkā). 1941.gadā darbība tika pārtraukta. Ēka nopostīta 2.pasaules kara laikā.
Valmieras apriņķa valsts arhīvs savu darbību atjaunoja no 1944.gada septembra un darbojās līdz 1949.gada 31.decembrim. Tam tika piešķirtas telpas ēkā, Valmierā Dzirnavu ielā 20 (bijušā būvuzņēmēja – mēbeļu galdnieka Kārļa Vikmaņa īpašums). Bijusī Leona Paegles iela, tagad Pāvila Rozīša iela Nr.22 Valmierā.
1945.gada decembrī arhīvu pārcēla uz ēku Raiņa ielā 9 (bijusī Valmieras -Valmiermuižas mācītājmuižas ēka). Arhīvs tika izvietots 6 istabās, kopplatībā 106 kv.m. Tajā bija uzkrāti 43 fondi, kopskaitā 29 402 glabājamās vienības. Arhīvā strādāja 2 darbinieki - priekšnieks un arhivārs, to vadīja priekšnieks Aleksandrs Udrovskis. Tagad ēkā atrodas nodibinājums “Centrs Valdardze”.
1948.gadā arhīvs tika pārvietots uz ēku Rūjienas ielā 17 (1939.gadā uzceltā Valmieras tiesas nama ēka, vēlāk Valmieras rajona izpildkomitejas ēka). Glabātavas ar kopējo platību 93 m2atradās rajona izpildkomitejas ēkas puspagrabā. Apriņķa arhīva pastāvēšanas beigās bija uzkrāti 108 fondi ar 54 058 glabājamām vienībām.
Ar Latvijas PSR Augstākās padomes Prezidija 1949.gada 31.decembra dekrētu Nr.135 "Par rajonu administratīvi - teritoriālā iedalījuma nodibināšanu Latvijas PSR" izveidoja rajonus un katrā rajonā nodibināja arhīvus. Rajona arhīvi atradās vietējo pašvaldību pakļautībā un finansējumā. Valmieras apriņķa valsts arhīvs tika pārveidots par Valmieras rajona valsts arhīvu un atradās turpat Rūjienas ielā 17, ko vēlāk pārdēvēja par Padomju ielu 19. Arhīvu līdz 1959.gadam vadīja direktors Aleksandrs Udrovskis.1960.gadā uz Valmieras rajona arhīva tika pārvesti Rūjienas rajona valsts arhīva dokumenti.1961.gadā izveidoja Arhīvu pārvaldi, kurai tika noteikta organizatoriski - metodiskā vadība pār rajona arhīviem. Līdz ar to uzlabojās arhīva darbs ar arhīva dokumentu uzskaiti un aprakstīšanu.
1964.gada 1.aprīlī stājās spēkā Latvijas PSR Ministru Padomes lēmums „Par Latvijas PSR valsts arhīvu tīkla reorganizāciju”, kā rezultātā likvidēja rajonu arhīvus un nodibināja Latvijas PSR Centrālā Valsts Oktobra revolūcijas un sociālisma celtniecības arhīvu (CVORSCA) ar 10 filiālēm tai skaitā Valmieras filiāli. Valmieras filiāle dibinājās uz Valkas, Valmieras, Limbažu rajonu valsts arhīvu bāzes.
CVRSCA Valmieras filiāle atradās Valmierā, Padomju ielā 19 Valmieras rajona izpildu komitejas pagrabstāva telpās ar kopplatību 183,07m2. 1964.gadā arhīvā apstiprināja 5 amatu vietas - filiāles pārzinis, zinātniskais līdzstrādnieks, vecākais arhivārs, arhivārs, apkopēja. Arhīvu vadīja filiāles pārzine Inta Laksberga. Uz dibināšanas brīdi uzkrāti 792 fondi ar 104 115 glabājamām vienībām.
1966.gada 12.septembrī Ministru padome pieņēma lēmumu „Par pasākumiem, kas veicami, lai uzlabotu arhīva darbu Latvijas PSR”. Tika izstrādāti metodiskie norādījumi darbā ar iestādēm par lietvedību un arhīva darbu. Līdz šim arhīvā no kolhoziem un iestādēm nonāca zemā kvalitātē noformēti un aprakstīti dokumenti. Lai uzlabotu šo stāvokli Arhīva Valmieras filiāle uzraudzībā esošo iestāžu arhīvu darbiniekiem organizēja 6 seminārus ar kopējo dalībnieku skaitu - 190.
60 - gadu beigās arhīva darbinieki pēc pašvaldības norādījuma piedalījās arī ražas novākšanas talkās kolhozos.
1981.gada darba atskaitēs kā problēmas arhīva darbā minētas: metodisko materiālu trūkums latviešu valodā, kadru mainība un zems atalgojums, institūciju neatsaucība un kadru mainība tajās u.c.
Arhīva darbībā pārmaiņas notika pēc Latvijas valsts neatkarības atjaunošanas. 1991.gada 26.martā tika pieņemts likums „Par arhīviem” un Latvijas Republikas Augstākās Padomes lēmums „Par Latvijas Republikas likuma „Par arhīviem” spēkā stāšanās kartību”. Tā tika izveidoti 11 zonālie valsts arhīvi. Valmieras zonālais valsts arhīvs atradās Valmieras rajona izpildkomitejas telpās Tērbatas ielā 13.
1991.gadā arhīvā bija uzkrāti 693 fondi ar 117 590 glabājamām vienībām. Ievērojami palielinājās izsniegto arhīva izziņu skaits (3699 izziņas) sakarā ar represēto personu lietu izskatīšanu, nekustamā īpašuma atsavināšanu un darba stāža pierādīšanu saimniecībās.
Pamatojoties uz 1992.gada 22.decembra Latvijas Republikas Augstākās Padomes lēmumu „Par personālsastāva dokumentu saglabāšanas nodrošināšanu” izveidoja personālsastāva dokumentu saglabāšanas daļas Valmierā, Limbažos un Valkā. Daļas izveidoja, lai nodrošinātu personālsastāva dokumentu saglabāšanu uzņēmumu privatizācijas, kā arī iestāžu, uzņēmumu un organizāciju likvidācijas vai bankrota gadījumā. Valmieras rajona personālsastāva dokumentu saglabāšanas daļa atradās bijušajā Valmieras mēbeļu kombināta administratīvas ēkas 1. un 2.stāvā, Purva ielā 10. Šajā ēkā tas darbojās līdz 1995.gadam, pēc tam pārcēla uz Cempu ielu 13, Valmierā.
Limbažu rajona personālsastāva dokumentu saglabāšanas daļa atradās Limbažos, Mehanizācijas ielā 4. Tā likvidēta 2009.gadā, dokumenti pārvesti uz Valmieras zonālo valsts arhīvu, Cempu ielā 13.
Valkas rajona personālastāva dokumentu saglabāšanas daļa atradās Valkā, Rīgas ielā 24, tā likvidēta 1999.gadā un 120 fondi ar 53 847 glabājamām vienībām pārvesti uz Valmieras zonālo valsts arhīvu, Cempu ielā 13.
2003.gadā izveidoja Informācijas un pakalpojumu sektoru Valkā ar vienu darbinieku, kas pastāvēja līdz 2018.gadam.
1995.gada beigās Valmieras zonālais valsts arhīvs tika pārcelts uz sešu - stāvu ēku Valmieras stikla šķiedras rūpnīcas teritorijā Valmierā, Cempu ielā 13, kur telpu kopējā platība sastādīja 2699.8 m2. Dokumentu pārvietošanai tika patērētas 28 darba dienas.
1997.gada beigās arhīva darbinieki uzsāka strādāt ar datoriem.
1998.gadā arhīvā apstiprināja 21 štata vienības, jo viens no prioritārajiem uzdevumiem bija privatizējamo un likvidējamo uzņēmumu dokumentu pieņemšana valsts glabāšanā. Sakarā ar pensiju pārrēķinu personām ievērojami pieauga arhīvu izziņu (6157 izziņas) par darba stāžu izsniegšana. Šī iemesla pēc darbiniekiem bija noteikts papildus darba laiks.
Ar 2000.gada 1.janvāri arhīvā mainījās struktūra un izveidotas 20 štata vietas.
Pēc 2000.gada arhīva dokumentu popularizēšana iezīmējās kā jauns pagrieziena punkts, jo uzsāka dokumentu izstāžu un publikāciju sagatavošanu par dažādiem notikumiem, iestāžu vēsturi, darbību un citām tēmām. Kā spilgtākos var minēt dokumentāro materiālu sagatavošanu par Kocēnu pagasta un Rūjienas pilsētas vēsturi.
2004.gadā, atzīmējot arhīva 40 gadu jubileju sagatavota izstāde un organizēts pasākums „Mēs vienmēr ceļā no pagātnes uz nākotni” par arhīva darbību no 1964.gada.
Darbu uzsāka arī Klientu apkalpošanas centrs izremontētās telpās, kurā strādā 2 darbinieki.
2005. gadā organizēti 3 semināri pašvaldību sekretāriem par vēlēšanu dokumentu sakārtošanu un aprakstīšanu. Sniegtas 216 konsultācijas institūcijām par arhīva pasu sastādīšanu un lietu esības, fiziskā stāvokļa pārbaužu veikšanu.
2006.gadā sadarbībā ar Valmieras rajona padomi organizēta pieredzes apmaiņas ekskursija ar Oplannes apgabala (Norvēģija) padomes arhīva darbiniekiem.
2007.gadā kā viens no nozīmīgākajiem pasākumiem ir projekta “Latviešu 130 gadi Bašķīrijā (1877-2007)” ietvaros īstenotais pētnieciskais darbs Baškortostānas Valsts vēstures arhīvā, novadpētniecības muzejos un intervijas latviešu ģimenēs.
No pētnieciskā darba rezultātiem un iegūtiem dokumentiem sagatavotas vairākas izstādes un referāts konferencei Limbažu novadpētniecības muzejā un iesniegts publicēšanai žurnālam „Latvijas Zinātņu Akadēmijas Vēstis”.
2010.gada 3.martā tika izsludināts likums „Par arhīviem”, kas stājās spēkā 2011.gada 1.janvārī. 2011.gada 1.janvārī darbību uzsāka Latvijas Nacionālais arhīvs saskaņā ar Ministru kabineta 2010. gada 28. decembrī pieņemto Latvijas Nacionālā arhīva nolikumu. Latvijas Nacionālā arhīvā sastāvā ir funkcionālās un teritoriālās struktūrvienības, kuru darbība aptver visu Latvijas teritoriju. Valmieras zonālais valsts arhīvs ir viena no teritoriālajām struktūrvienībām Vidzemē, kas nodrošina dokumentu uzkrāšanu, uzskaiti, saglabāšanu un pieejamību Valmieras, Valkas, Smiltenes un Limbažu novados. 2011.gada jūlijā mainījās arhīva struktūra.
Arhīva galvenie uzdevumi ir dokumentu uzkrāšana, saglabāšana, pieejamība un izmantošana.
Dokumentu uzkrāšanā arhīvs uzrauga dokumentu un arhīvu pārvaldības kārtības ievērošanu valsts un pašvaldību institūcijās, sniedzot metodisko un praktisko palīdzību. Arhīva pārraudzībā ir 370 valsts un pašvaldību institūcijas, no kurām 230 ir darbojošās institūcijas un 140 likvidētās institūcijas.
Ik gadu tiek sniegtas vairāk kā 500 konsultāciju dokumentu un arhīvu pārvaldības jautājumos. Organizēti semināri institūciju arhīvu darbiniekiem par uzziņu sistēmu veidošanu, gan par elektronisko dokumentu arhivēšanu. No 2013.gadā uzsākta datu ievadīšana Vienotājā valsts arhīvu informācijas sistēmā par valsts un pašvaldību institūcijām, to uzziņu sistēmu.
Dokumentu saglabāšanā arhīvs nodrošina optimālos saglabāšanas apstākļus veicot pieņemto dokumentu izvietošanu glabātavās, glabātavu un plauktu uzkopšanu, dezinfekciju, lietu esības mikroklimata kontroli un fiziskā stāvokļa pārbaudes. Arhīvā uzkrāti 1975 fondi ar 864 789 glabājamām vienībām no 1944.gada. Dokumenti izvietoti 21 glabātavā platībā 2369,7 m2.
2011.gada beigās uz arhīvu tika pārvesti Personāla dokumentu valsts arhīva Ogres glabātavas 46 269 glabājamās vienības. No Cēsu zonālā valsts arhīva 2017.gadā tika pārvesta daļa dokumentu un izvietoti 1.stāva glabātavā.
Dokumentu pieejamībā un izmantošanā veic arhīva dokumentu uzskaiti un nodrošina pieejamību sabiedrībai, sagatavo arhīva izziņas un dokumentus kopijas, nodrošina lasītavas darbu, organizē ekskursijas un nodarbības skolēniem, rīko atvērto durvju dienas, sagatavo publikācijas.
Arhīvs izsniedz personām ap 1000 arhīva izziņas gadā par darba stāžu, mācībām, ēku piederību un citiem jautājumiem. Arhīva lasītāji - pētnieki apmeklējuši lasītavu dažādu pētījumu ietvaros.
2016.gadā tapa kopīgs projekts trijām atmiņas institūciju glabātājām – Valmieras integrētā bibliotēka, Valmieras muzejs un Valmieras zonālais valsts arhīvs par izzinošās nodarbības vidusskolas skolēniem “Kā neapjukt informācijas okeānā” izveidošanu. Covid- 19 pandēmijas laikā 2021.gada 12.februārī notika pirmā nodarbība skolēniem Zoom platformā.
2021.gada jūnijā uzsākās arhīvā Valmieras rajona patērētāju biedrības fondā glabāto recepšu popularizēšana. Lieli popularitāti guvusi Valmieras salātu recepte, kas joprojām ir Valmieras kafejnīcu un restorānu ēdienkartēs.
Veiksmīga sadarbība izveidojusies ar Latvijas valsts Kinofotofonodokumentu arhīvu tematisko kolekciju sagatavošanā. Kopīgi veidotas kolekcijas par Valmieras drāmas teātra režisoru Pēteri Lūci (2022) un Valmieras drāmas teātrim - 100 (2023).
2019.gadā arhīva 55 gadu jubilejas pasākumā tikās, dalījās atmiņās un pieredzē bijušie darbinieki un trīs direktori Dzintra Grīviņa bijusi amatā no 1972.gada 16.novembra, Valda Krizone amatā no 1988.gada 1.novembra, Aija Pelēkā amatā no 2009.gada 1.septembra.
2024.gada martā pēc 51 gadu darba arhīvā pelnītā atpūtā devās galvenā fondu glabātāja Velga Garjū.
Šogad, 2024.gada aprīlī arhīvam apritēja 60 gadi. Jubilejas gadā organizēti pārgājieni, semināri, ekskursijas un nodarbības. Arhīvu vada direktore Aija Pelēkā un līdzdarbojas 13 darbinieki: vecākā eksperte - konsultante - Liene Vihrova, vecākā eksperte - Judīte Indriksone, arhīva ekspertes - Gunta Zīrāpe, Māra Stabrovska, galvenās arhīvistes -Santa Krogzeme, Vineta Bērziņa, Anda Rudzīte, Margita Štāle, arhīvistes - Dace Pakalne, Mairita Gulbe, galvenā fondu glabātāja - Elīna Švēde, fondu glabātāja - Elita Jansone, palīgstrādniece glabātavā - Inga Doroškēviča, namu pārzinis - Gundars Rutkis. Arhīva darbinieki ne tikai kopā strādā, bet ik gadu saliedēšanās pasākumu ietvaros veicina kopā būšanu. Kopīgi lauku sētā gatavojuši un degustējuši ēdienus pēc arhīvā glabātām receptēm, devušies pārgājienā pa Purezeru, apmeklējuši ekspozīciju “Dziesmu svētku šūpulis“ Dikļos, piedalījušies saliedēšanās pasākumos “Uzlādē savējos LNA” un baudījuši citus kopā būšanas mirkļu. Kopībā ir spēks un vienotība!