Als Zentralarchiv für das Herzogtum, Kurfürstentum, Königreich und den Freistaat Bayern zuständig für die ehemaligen kurbayerischen und pfalz-neuburgischen Zentralarchive und Zentralbehörden, für die Archive der im Rahmen der Säkularisation und der Mediatisierungen zu Beginn des 19.Jh. an Bayern gefallenen geistlichen und weltlichen Institutionen des Bayerischen Reichskreises ohne die der Oberpfalz (Abteilung I), für die bayerischen Staatsministerien und sonstigen für ganz Bayern zuständigen Landesbehörden seit ca. 1800 (Abteilung II), nach Sachpertinenz gebildete Mischbestände überwiegend kurpfalzbayerischer und königlich-bayerischer zentralbehördlicher Provenienzen zur Geschichte des Hauses Wittelsbach sowie das von Mitgliedern des kgl. Hauses übergebene Schriftgut (Abteilung III), das Schriftgut der ehemaligen bayerischen Armee vom 17.Jh. bis 1919 (Abteilung IV) und staatliches Behördenschriftgut des 19. und 20.Jh. ergänzendes nichtstaatliches Archivgut, z.B. politische Nachlässe, Verbandsschrift- und Sammlungsgut wie Plakate, Flugblätter, Druckschriften etc. (Abteilung V).

Das Bayerische Hauptstaatsarchiv wurde mit Verordnung vom 16. Juli 1921 (GVBl S. 379) durch den organisatorischen Zusammenschluß der bis dahin in München bestehenden drei Zentralarchive, des Allgemeinen Reichsarchivs, des Geheimen Staatsarchivs und des Geheimen Hausarchivs, sowie des damaligen Kreisarchivs München (s. Staatsarchiv München ) gegründet. Die genannten drei Zentralarchive waren ihrerseits 1799 aus den bis zu diesem Zeitpunkt in München bestehenden wittelsbachischen Zentralarchiven, dem Inneren oder Geheimen (Urkunden)archiv, dem Äußeren (Akten)archiv und der für das Auswärtige Departement des Geheimen Rats eingerichteten Geheimen Staatsregistratur nach Sachpertinenz gebildet worden. Das Geheime Landesarchiv (seit 1812 Allgemeines Reichsarchiv) sollte nach dem Archivstatut von 1799 die für die innere Landesverwaltung und die Beziehungen zu den einzelnen deutschen Reichsständen bezüglichen Archivalien aufnehmen, das Geheime Staatsarchiv erhielt die Masse des Schriftguts der Geheimen Staatsregistratur und war für die Archivalien bestimmt, die das Verhältnis Kurpfalzbayerns zum Ausland und zum Reich zum Inhalt hatten, und das Geheime Hausarchiv sollte für das die wittelsbachischen Familienangelegenheiten im weitesten Sinne betreffende Schriftgut zuständig sein. In das Geheime Staats- und in das Geheime Hausarchiv gelangten entsprechend ihrer Zuständigkeit auf diese Weise auch umfängliche Bestände aus den Archiven der Kurpfalz und Pfalz-Zweibrückens.

Die Archivorganisation von 1799 führte zu einer Aufteilung gewachsener Fonds, die infolge der Unzulänglichkeit des hierfür zugrunde gelegten Prinzips sehr willkürlich und zufällig ausfiel. Das Geheime Landesarchiv wurde als Provinzialarchiv der "Provinz Baiern" (Altbayern) ab 1803 auch für die Archive der durch die Säkularisation aufgelösten Hochstifte und Klöster im Bereich des heutigen Ober- und Niederbayern zuständig. Nach Errichtung des Königreichs Bayern (1806) wurde es im Jahre 1812 zum Allgemeinen Reichsarchiv, also zu einem das ganze Königreich umfassenden universalen Zentralarchiv, neben dem alle anderen im Königreich bestehenden Archive nur noch Filialen darstellen sollten, erklärt. Da eine Zentralisierung so großer Mengen von Archivalien, jetzt auch aus weiteren Zuwachsgebieten (z.B. Tirol und Salzburg), nur bei strengster Auslese durchzuführen war, unterschied man zwischen "archivalischem" Schriftgut, worunter man Urkunden und eine Auswahl von wichtigen Amtsbüchern und Akten zählte, und "nichtarchivalischem" Schriftgut, wozu die Masse des übrigen Schriftguts (Akten, jüngere Amtsbücher, Protokolle, Rechnungen etc.) gezählt wurde. Das Allgemeine Reichsarchiv sollte nur das "archivalische" Schriftgut übernehmen. Dieses wurde hier nach Gesichtspunkten der Pertinenz der Einzeldokumente geordnet, die ursprünglichen Fonds wurden weitgehend zerstört. Im Allgemeinen Reichsarchiv wie in seinem Aktendepot (dem späteren Kreisarchiv und heutigen Staatsarchiv München) entstanden auf diese Weise riesige Mischbestände.

Die Archivorganisation von 1799 und die in ihrer Folge eingetretene Zerstörung der gewachsenen Fonds standen im Gegensatz zu dem seit dem 19.Jh. geforderten und heute als archivischer Ordnungsgrundsatz allgemein anerkannten Provenienzprinzip. Eine Besserung dieses Zustandes trat auch durch den organisatorischen Zusammenschluß der Münchener Archive zum Bayerischen Hauptstaatsarchiv 1921 nicht ein, da diese als Abteilungen in ihren voneinander getrennten Räumlichkeiten verblieben und eine Beständebereinigung nicht stattfand. Man hatte aber bereits die Notwendigkeit einer Neuordnung der Bestände auf der Grundlage des Provenienzprinzips erkannt, das zunächst auf die Urkunden angewendet wurde; dies war möglich, da sie in ihrer Masse ins Allgemeine Reichsarchiv gelangt waren. Da der größte Teil der Akten- und Amtsbuchbestände gleicher Provenienzen jedoch nicht nur zwischen den Münchener Zentralarchiven, sondern auch zwischen diesen und den verschiedenen Staatsarchiven (vorher Archivkonservatorien, dann Kreisarchive) aufgeteilt waren, setzte die Wiederherstellung historischer Fonds die Festlegung eindeutiger Zuständigkeiten voraus. Dies geschah durch eine umfassende Beständebereinigung im altbayerisch-schwäbischen Raum und war die Voraussetzung für die Neugliederung des Bayerischen Hauptstaatsarchivs vom 1. Januar 1978. Die historische Zuständigkeit im altbayerischen Raum wurde in der Weise festgelegt, daß das Bayerische Hauptstaatsarchiv zuständig für alle Archivalien der kurbayerischen Zentralbehörden und die Bestände der Zentralarchive sowie der Hochstifte, Klöster und wenigen weltlichen Reichsstände des ehemaligen Bayerischen Reichskreises (ohne Oberpfalz) ist, während den Staatsarchiven München und Landshut die kurbayerischen Mittel- und Unterbehörden zugewiesen wurden. Die Archivalien des ehemaligen Schwäbischen Reichskreises und Vorderösterreichs wurden dem 1990 in Augsburg neu errichteten Staatsarchiv zugewiesen. Die zuletzt noch in München verwahrten Urkunden fränkischer Provenienzen bis zum Jahre 1400 wurden 1993/94 den zuständigen Staatsarchiven in Bamberg, Nürnberg und Würzburg zurückgegeben.

Das Bayerische Hauptstaatsarchiv befand sich bis 1944 zusammen mit der Bayerischen Staatsbibliothek in dem 1843 fertiggestellten Monumentalbau Ludwigstraße 16. Nach dessen Zerstörung war es bis zum Jahre 1977 notdürftig im Gebäude Arcisstraße 12 untergebracht. 1967/77 bezog es in Etappen seinen Neubaukomplex an der Ludwig- und Schönfeldstraße.

Seit dem 1. Januar 1978 besteht das Bayerische Hauptstaatsarchiv aus den Abteilungen Z (Zentrale Angelegenheiten), I (Ältere Bestände), II (Neuere Bestände 19./20.Jh.), III (Geheimes Hausarchiv), IV (Kriegsarchiv) und V (Nachlässe und Sammlungen).