Archiwum wrocławskiego biskupstwa i jego początki bez wątpienia należy wiązać z faktem utworzeniem diecezji. Początek kościoła wrocławskiego w 1000 r. jest więc nieodzownym wydarzeniem dającym zaczątek działalności kancelarii biskupiej, a z nią bezsprzecznie związanego archiwum diecezjalnego. W wyniku systematycznego gromadzenia materiałów dokumentujących powstanie i rozwój diecezji, swój początek ma pierwotne archiwum, będące nie instytucją, a raczej miejscem przechowywania. Pierwszą lokalizację ówczesnego archiwum usytuowano w górnej zakrystii katedralnej, nad zakrystią kanonicką. Opiekę nad gromadzonymi dokumentami i przywilejami lokacyjnymi sprawowała Kapituła Katedralna. Kanonicy nadali im porządek chronologiczny i rzeczowy, następnie umieszczając dokumenty we właściwie oznaczonych skrzyniach. Wśród archiwaliów znajdowały się głównie dokumenty lokacyjne, fundacje, nadania, akty papieży, biskupów i kapituły, akta parafii i ich majątków.

Około 1400 r. zaczęto wyodrębniać ze zgromadzonych dokumentów przywileje, umieszczając je w skrzyni z oznaczeniem alfabetycznym. Już wtedy zauważono potrzebę nie tylko przechowywania i gromadzenia dokumentów, ale również zabezpieczania ich przed zniszczeniem. Zniszczenia powodowane użytkowaniem zbiorów oraz potrzeba ułatwienia pracy na dokumentach, podyktowały konieczność sporządzenia odpisów – kopii w formie kodeksu. Najstarszy kopiarz dokumentów pochodzi z połowy XIV wieku, kolejny – z końca XIV wieku, trzeci – z 1455 r. Te  trzy kopiarze złączono w jedną księgę. W 1455 r. Kapituła Katedralna, z inicjatywy jej prokuratora Jana Paszkowicza, kupiła specjalną szafę do przechowywania zbiorów z oznaczeniami alfabetycznymi sygnatur dokumentów.

W 1759 r. wybuchł pożar na Ostrowie Tumskim, spłonął w nim częściowo dach katedry w pobliżu składnicy archiwaliów oraz pobliskie zabudowania. Udało się jednak uratować zbiory i ocalić je przed zniszczeniem. W latach 1774 – 1775 przeprowadzono kolejne rewizje, a uporządkowane archiwum bez większych zakłóceń pełniło swoje zadania. Kolejnym niebezpieczeństwem był czas sekularyzacji w 1810 r., kiedy to kapituła przestała istnieć, a podlegające jej archiwum miało przejść w ręce państwa. Tak się jednak nie stało dzięki decyzji, w 1812 r., króla pruskiego o przywróceniu kapituły, która w dalszym ciągu sprawowała pieczę nad archiwaliami.

Powiększające się zbiory archiwum wymagały podjęcia decyzji związanych z nową, i jednocześnie docelową, lokalizacją zasobów. Ponadto od początku XIX wieku stale wzrastało zainteresowanie uczonych źródłami zgromadzonymi na przestrzeni wieków przez wrocławskie biskupstwo. Pod koniec XIX wieku kardynał Jerzy Kopp, ówczesny rządca diecezji, zadecydował o budowie nowych pomieszczeń dla zbiorów, które liczyły wówczas 90 000 tomów. W latach 1894 – 1896 wybudowano gmach archiwalno-biblioteczny. Otwarcie archiwum nastąpiło 1 lipca 1896 r.

Dyrektorem nowo utworzonych instytucji kultury w diecezji został ks. prof. Józef Jungnitz. W 1895 r. otrzymał nominację na dyrektora Archiwum, a po kilku latach, kiedy otwarto Muzeum Archidiecezjalne, również dyrektora tej instytucji. Od tego czasu zbiory były udostępniane naukowcom, chętnie korzystającym ze zgromadzonych źródeł. Dyrektor Jungnitz, uznawany za jednego z największych historyków Kościoła na Śląsku, bardzo dobrze pełnił powierzone sobie obowiązki. Na lata jego kierownictwa Archiwum i Muzeum Diecezjalnym przypada czas I wojny światowej i konieczność ewakuacji zbiorów. Zostały one ewakuowane w 1914 r. i zabezpieczone w Hildesheim, a po ustaniu działań wojennych wracają w 1918 r. w stanie nienaruszonym.

Kierownictwo placówką obejmuje mianowany przez kardynała Adolfa Bertrama, z wykształcenia historyka, zaufany i godny tej posady ks. Alfons Nowack. Jego ofiarna praca skupiała się jednak głównie na muzeum, stanowisko kierownicze piastował do 1940 r. Jeszcze w czasie sprawowania funkcji dyrektora przez ks. Nowacka sporządzono pierwsze plany ewakuacji archiwum oraz wykaz archiwaliów, które w pierwszej kolejności należy zabezpieczyć. Były one niejako odpowiedzią na pismo naczelnego dyrektora archiwów państwowych w Berlinie z 10 X 1938 r. o zabezpieczeniu zbiorów ze względu na niebezpieczeństwo wybuchu wojny. Rozwój wydarzeń wojennych przyniósł jednak zupełnie inne rozwiązania mające na celu zabezpieczenie zbiorów.

W grudniu 1939 r. ks. Nowack zostaje odwołany z funkcji dyrektora, a z dniem 1 I 1940 r. obejmuje je nowy dyrektor- ks. dr Kurt Engelbert. Lata jego pracy przypadają na najtrudniejszy czas II wojny światowej. Trzeci dyrektor, od chwili formalnego utworzenia archiwum i muzeum, musiał stawić czoła ewakuacji zbiorów na czas wojny, najcenniejsze jednostki z zasobu archiwum zostały w latach 1942 – 1945 ukryte w wielu lokalizacjach. Plany tego przedsięwzięcia dyrektor Engelbert konsultował z kardynałem Bertramem, z konserwatorem prowincjonalnym- prof. Ginterem Grundmannem i z dyrekcją Achiwum Państwowego i Biblioteki Uniwersyteckiej. Zabezpieczono je w odpowiednio oznaczonych skrzyniach i rozlokowano w bezpiecznych miejscach. Zbiory ukryto na plebaniach parafii śląskich, m.in. w Henrykowie, Kielczynie, Sobótce, Strzelinie i Wiązowie. Proboszczowie tych parafii zobowiązali się do trzymania pieczy nad cennymi depozytami. Rozwój działań militarnych wymusił konieczność ponownego ukrycia ewakuowanych archiwaliów w innych miejscach. Niektóre z nich trafiły do Kłodzka, Lądka Zdroju, Jeleniej Góry i Szklarskiej Poręby. Te, których nie udało się ewakuować, uległy w sporej mierze zniszczeniu w czasie oblężenia Wrocławia w wyniku wybuchu bomby, która spadła 1 IV 1945 r. na gmach archiwalno-biblioteczny. Eksplozja zniszczyła całkowicie dach budynku oraz uszkodziła niemal wszystkie kondygnacje budynku. Najmniej ucierpiało pierwsze piętro, najbardziej drugie i trzecie piętro na poddaszu budynku. Zasadniczo na wszystkich poziomach gmachu znajdowała się biblioteka i część pozostawionych archiwaliów.  Na czas oblężenia miasta ks. Engelbert musiał opuścić Wrocław. Całe mienie instytucji pozostało pod opieką jednego z pracowników muzeum, dozorcy Ryszarda Pietscha. W tym czasie wiele pomocy otrzymało archiwum ze strony dr Antoniego Knota, dyrektora Biblioteki Uniwersyteckiej we Wrocławiu. Przydzielił on grupę pracowników, którzy zabezpieczyli zbiory i przystąpili do porządkowania archiwum. Dzięki jego staraniom udało się ściągnąć do Wrocławia, zaledwie po kilku miesiącach nieobecności, dyrektora Engelberta. Całe miasto po działaniach wojennych było w ruinie i gruzach. W takim stanie było również archiwum i inne instytucje kościelne na Ostrowie Tumskim. Zdewastowane pomieszczenia archiwum i biblioteki, kryjące pozostałe tam archiwalia i księgozbiory, były nieustannie narażone na czynniki atmosferyczne, skąpane były deszczem i kurzem z gruzów budynku.

Po ustaniu działań wojennych dyrektor Engelbert z wielkim poświęceniem oddał się ratowaniu zbiorów i zwożeniu ich z miejsc zdeponowania. W 1945 r. część ewakuowanych zbiorów, przechowywanych w żelaznych i drewnianych skrzyniach, została zabezpieczona przez władze państwowe. Większość wróciła do Archiwum Archidiecezjalnego, część z nich znalazła się w rękach państwowych instytucji we Wrocławiu i w Krakowie, jednak wiele zabytków zaginęło bezpowrotnie. Do pomocy ks. Engelbertowi został przydzielony polski kapłan- ks. Jan Terlaga.  Po kilku miesiącach swojej ofiarnej pracy niemiecki duchowny znalazł się na liście mających opuścić Wrocław i dnia 23 X 1946 r. musiał wyjechać do Niemiec. Natomiast ks. Terlaga został ustanowiony referentem do spraw zakonnych.

        Diecezjalne instytucje kultury, będące jednymi z najstarszych tego typu placówkami na ziemiach polskich, pozostały bez personelu, z wakatem na stanowisku kierowniczym. Rozpoczęły się poszukiwania kandydata na objęcie funkcji dyrektora Archiwum i Muzeum Archidiecezjalnego. Administrator ks. inf. Karol Milik proponował tę posadę kilku kapłanom, ci jednak po zapoznaniu się ze stanem tych placówek odmówili objęcia ich kierownictwa. Jesienią 1946 r. administrator apostolski ks. dr Karol Milik powołał Radę Naukową przy Archiwum i Muzeum i Bibliotece Kapitulnej, w skład której weszli profesorowie: Karol Maleczyński, Władysław Podlacha, Władysław Czapliński i Antoni Knot. Zadaniem Rady było opracowanie właściwej organizacji i działalności kościelnych instytucji kultury we Wrocławiu.

Administrator Apostolski ks. Milik, borykający się z brakiem kapłanów chętnych podjęcia się obowiązków dyrektora Archiwum i Muzeum, zwrócił się z prośbą do cenionego historyka ks. prof. Józefa Umińskiego z prośbą o pomoc, który wskazał swojego kandydata na to stanowisko. Napisał list do swojego wychowanka – ks. Wincentego Urbana, wzywając go do podjęcia się tego zadania. Kiedy tylko ks. Urban zjawił się we Wrocławiu i spotkał z ks. inf. Milikiem, natychmiast zostały mu przedstawione warunki pracy, zamieszkania i zakres obowiązków. Administrator Apostolski nie czekał na odpowiedź i zgodę, lecz przynaglony trudną sytuacją z miejsca powołał Urbana na stanowisko dyrektora. Tak rozpoczął się etap powojennej odbudowy Archiwum oraz opracowywania jego zbiorów.

1895-1918dyrektor – ks. Józef Jungnitz
1918-1939dyrektor – ks. Alfons Nowack
1940-1946dyrektor – ks. Kurt Engelbert
1946-1983dyrektor – bp Wincenty Urban
1983-1985vacat, wicedyrektor – ks. Józef Pater(od 1974 pracownik-asystent)
1985-2004dyrektor – bp Józef Pazdur, wicedyrektor – ks. Józef Pater
2004-2019dyrektor – ks. Józef Pater
2019-dyrektor – ks. Adam Dereń
Kierownictwo Archiwum od 1895 roku