湖北省档案馆前身为1954年9月7日成立的归属国务院秘书厅领导的中南区临时档案保管处。1959年6月成立湖北省档案管理局和湖北省档案馆。1998年，湖北省档案局与湖北省档案馆合并，两块牌子，一套班子，履行全省档案事业行政管理和档案保管利用两种职能。2019年机构改革后，局馆分设，省档案馆明确为省委直属正厅级参公事业单位，是湖北省重要的档案保管基地、爱国主义教育基地、档案利用服务中心、政府信息公开中心和电子文件管理中心，为国家一级档案馆、全国示范数字档案馆。馆内设办公室、人事处、安全保卫处、接收征集处、保管保护处、查阅服务处、编研开发处、宣传教育处、科技信息处、业务指导交流处、机关党委等11个处室，下辖1个二级单位湖北省档案科技推广中心。

湖北省档案馆保存有自明朝天启七年（1627年）至今的各种档案资料136万余卷（册），馆藏“汉冶萍公司档案”“江汉关税务司档案”“辛亥革命档案”“荆江分洪档案”等4个项目列入了《中国档案文献遗产名录》。近年来开展了名人档案、院士档案、湖泊档案、方言档案、非遗档案、抗疫档案、省情档案、楚菜档案、书画档案、将帅档案等特色档案征集工作，逐渐形成门类丰富、载体多样、重点突出、特色鲜明的档案资源体系。

省档案馆目前是“两个基地”同步运行。水果湖档案利用服务基地位于武汉市中心地带，交通便利，有利于为人民群众的档案需求提供方便优质服务；花山档案实体保管基地业务技术用房功能完备、设施先进，有利于档案实体的安全保管。2024年，国家档案局通报了全国47个副省级以上国家综合档案馆2018—2022年业务建设综合评价情况，湖北省档案馆位列全国第2，是中部六省唯一获评“全国前列”的综合档案馆，也是全国唯一在“高标准推进馆库建设”“档案基础业务工作”“开发利用服务工作”“建成全国示范数字档案馆”4个专项业务中，全部获评“全国前列”的国家综合档案馆。