Korzenie kaliskiego archiwum sięgają XIII wieku. Po lokacji Kalisza w 1257 r. wykształciła się kancelaria miejska, mieszcząca się początkowo na zamku. Kiedy zamek popadł w ruinę księgi przeniesiono do ratusza. Archiwum dzieliło tragiczne losy miasta, nawiedzanego przez pożary, działania wojenne i reformy kolejnych zaborców. Największe straty poniosło w 1537 r. i w 1792 r., kiedy to w pożarze miasta spłonęła część najstarszych dokumentów. Te, które ocalały w większości przewieziono do Poznania. W 1793 r. na skutek II rozbioru Polski Kalisz znalazł się w zaborze pruskim a archiwalia kaliskie przewieziono po raz kolejny do Poznania. Część z nich wróciła w 1799 r., kiedy Kalisz został siedzibą departamentu.
W 1815 r. Kalisz został włączony do zaboru rosyjskiego. W tym czasie organizowano w Polsce pierwszą sieć archiwów historycznych. W Kaliszu taka placówka powstała w 1825 r. i nosiła nazwę Archiwum Akt Dawnych. Podlegało ono władzom sądowniczym i mieściło się przy Trybunale Cywilnym przy al. Józefiny (obecnie gmach sądu przy al. Wolności). Kierownikami AAD byli: J. Szreder (1825-1853) i Józef Gabriel Szaniawski (1853-1876). Archiwum kaliskie zlikwidowano w 1876 r. Ponad 7 tysięcy ksiąg i dokumentów wywieziono do Archiwum Głównego Akt Dawnych w Warszawie. Działające w Kaliszu archiwum miejskie spłonęło w 1914 r. w wielkim pożarze po ataku wojsk niemieckich. Część ocalałych dokumentów wywieziono w głąb Rosji.
Kalisz odzyskał archiwum w 1920 r., kiedy tworzono w odrodzonej Rzeczpospolitej sieć archiwalną. Archiwum Państwowe w Kaliszu miało swoją siedzibę przy Sądzie Okręgowym, kierownikiem placówki był prof. dr Leon Białkowski (1920-1926). Część akt kaliskich wróciła w tym czasie z Poznania i Warszawy. Działalność Archiwum Państwowego w Kaliszu nie trwała zbyt długo, zostało ono zlikwidowane w 1926 r. na skutek sejmowej uchwały o oszczędnościach w budżecie państwa. Akta ponownie wywieziono do archiwów w Poznaniu i Warszawie.
Na mapę Kalisza archiwum wróciło dopiero w 1950 r. Zarządzeniem Ministra Oświaty powstał w Kaliszu Oddział Powiatowy Archiwum Państwowego w Poznaniu. Właściwą działalność archiwum rozpoczęło w marcu 1951 r. z powodu problemów z uzyskaniem lokalu. Ostatecznie archiwum umieszczono w budynku przy ul. Marcelego Nowotki 2 (przed wojną i obecnie Alfonsa Parczewskiego) a nazwę zmieniono na Powiatowe Archiwum Państwowe w Kaliszu. Pierwszym kierownikiem i organizatorem placówki był Władysław Michałek (1950-1959). Tak jak mały był nowy lokal (60 m2) tak ograniczona była jego rola. Gromadzone archiwalia po uporządkowaniu i rejestrowaniu były przechowywane w Kaliszu przez 5 lat. Po tym czasie archiwum miało obowiązek przekazać je do Wojewódzkiego Archiwum Państwowego w Poznaniu. Zgoda archiwum wojewódzkiego była wymagana przy brakowaniu akt, kontrolach podległych składnic akt, udzielaniu składnicom porad i wskazówek oraz wielu innych zadaniach.
Po długich staraniach archiwum kaliskie otrzymało nowy lokal w 1958 r. Były to pomieszczenia w dawnym Kolegium Jezuickim przy ul. Kolegialnej 4. Na 350 m2 powierzchni składały się m.in. magazyny, pracownie naukowa i fotograficzna oraz przestronny korytarz, wykorzystywany później wielokrotnie do prezentowania różnorakich wystaw.
W 1959 r. Powiatowe Archiwum Państwowe w Kaliszu zostało przekształcone w Oddział Terenowy Archiwum Państwowego Miasta Poznania i Województwa Poznańskiego w Poznaniu. W tym samym roku kierownikiem archiwum został Roman Szczepaniak, doświadczony archiwista, wcześniej dyrektor Wojewódzkiego Archiwum Państwowego w Zielonej Górze, autor wielu prac z dziedziny archiwistyki. Zwiększył się także status kaliskiego archiwum, które uzyskało prawo wieczystego przechowywania stałego zasobu aktowego i stało się samodzielnym ośrodkiem badań regionalnych. Zasób archiwum liczył ponad 190 mb akt.
W 1976 r. Oddział Terenowy przekształcono w samodzielne Wojewódzkie Archiwum Państwowe w Kaliszu. Przez pierwsze miesiące p.o. dyrektora był Roman Szczepaniak, a od czerwca 1976 r. dyrektorem była Mirosława Lisiecka. W strukturze WAP wyodrębniono jeden Oddział Materiałów Archiwalnych, którego kierownikiem został Roman Szczepaniak.
Wobec przejmowania sporej ilości akt z podległych jednostek a także zwrotu części akt przekazanych w latach 1951-1958 do archiwum poznańskiego magazyny zapełniały się. Pod koniec 1975 r. zasób wynosił 789 mb. Pojawiła się konieczność pozyskania nowych powierzchni magazynowych.
W 1984 r. WAP w Kaliszu przemianowano na Archiwum Państwowe w Kaliszu. Nie zmieniło to jednak zakresu i terenu działania archiwum. Starania o nowe pomieszczenia nie przyniosły rezultatów. Dopiero w 1990 r. doszło do porozumienia NDAP i Wojewody Kaliskiego, czego wynikiem było przydzielenie archiwum budynków przy ul. Złotej 43. Przeprowadzka zakończyła się w grudniu 1992 r., łączny metraż pomieszczeń wynosił ponad 500 m2. W nowej siedzibie archiwum dysponowało pracownią naukową i konserwatorską. Zapewnienie wszystkim archiwaliom miejsca na regałach umożliwiło ich łatwiejsze udostępnianie i przeprowadzanie kwerend. Organizowano wystawy i ekspozycje wyjazdowe.
Pod koniec lat 90. pojawiły się ponownie problemy lokalowe. Magazyny były zapełnione (już w 1992 r. zasób wynosił ponad 1500 mb) i nie zapewniały archiwaliom należytych warunków - panowała w nich wilgoć a na ścianach pojawił się grzyb. Dzięki staraniom u władz miasta i województwa w 2004 r. archiwum przeniosło się do obecnej siedziby przy ul. Poznańskiej 207. Powojskowy budynek ma powierzchnię 2 100 m2, z czego 980 m2 to magazyny. Archiwum posiada przestronną pracownię naukową, salę wystawową oraz pracownię konserwatorską. W magazynach zamontowano nowoczesne regały kompaktowe, które pozwalają maksymalnie wykorzystać miejsce. Dysponując odpowiednią powierzchnią magazynową archiwum przejęło znaczną ilość materiałów archiwalnych, na koniec 2014 r. zasób wyniósł ponad 3 400 mb.
W 2007 r. nowym dyrektorem Archiwum Państwowego w Kaliszu została dr Grażyna Schlender, doktor historii i magister bibliotekoznawstwa. Obecnie w strukturze Archiwum znajdują się: Oddział I - Gromadzenia i Ewidencji Materiałów Archiwalnych, Oddział II - Opracowania i Udostępniania Materiałów Archiwalnych, Stanowisko ds. Nadzoru Archiwalnego, Dział Administracyjno-Gospodarczy i Stanowisko ds. Finansowo-Księgowych. Archiwum zatrudnia łącznie 18 pracowników.
Dzięki posiadaniu odpowiedniego zaplecza lokalowego, wyposażenia oraz wykwalifikowanej kadry Archiwum realizuje wszystkie ustawowe zadania: sprawuje nadzór archiwalny nad jednostkami wytwarzającymi akta o wartości historycznej, gromadzi, zabezpiecza i przechowuje materiały archiwalne. Niejako uwieńczeniem całego procesu jest udostępnianie archiwaliów, które odbywa się zarówno w pracowni naukowej, poprzez realizowanie poszukiwań, wystawy, publikacje i różnorakie akcje popularyzacyjne.