W okresie międzywojennym Archiwum było samodzielną instytucją publiczną. Podczas II wojny światowej Archiwum zarządzał Urząd do Spraw Genealogicznych (Sippenamt). Część zbiorów została wywieziona przez Niemców. Po 1947 roku większość wywiezionych dokumentów i akt odzyskano. W 1951 roku Archiwum upaństwowiono i włączono do państwowej sieci archiwalnej. Do 1976 roku stanowiło oddział Wojewódzkiego Archiwum Państwowego w Bydgoszczy, następnie na skutek reformy administracyjnej stało się samodzielną placówką, noszącą nazwę Wojewódzkie Archiwum Państwowe w Toruniu.
W 1960 roku Archiwum Państwowe przeniosło się na plac Rapackiego 4. W 1996 roku dokonano zmian organizacyjnych. Przy placu Rapackiego 4 powołano Oddział I, gromadzący akta wytworzone do końca XVIII wieku, zaś przy ul. Idzikowskiego 6 utworzono dwa nowe oddziały: II, gromadzący akta z XIX i XX wieku, oraz III, do spraw archiwów zakładowych.
W skład Archiwum Państwowego w Toruniu wchodzi również oddział we Włocławku, utworzony 1 sierpnia 1950 roku. Archiwum Państwowemu w Toruniu został podporządkowany w 1982 roku.