Va ser creat com a decisió sobirana de Jaume II d'Aragó, el 1318. Va tenir durant segles la consideració d'arxiu reial, propietat estricta del monarca, i fins el 1770 va estar allotjat al Palau Reial de Barcelona. Junt amb les escriptures referents al Patrimoni Reial s'hi van custodiar els documents de govern i justícia, entre els quals es troben les sèries de registres de la Cancelleria. Aviat va créixer la complexitat de l'oficina: el 1346 el rei nomenava el seu primer arxiver, amb aquest nom, i el 1384 li donava normes pràctiques sobre la incumbència del seu càrrec.
Els armaris destinats a guardar les escriptures considerades útils van arribar a ser 32 i 4 les estances destinades a dipòsit documental. El protonotari, segons estava disposat, vetllava perquè els registres, processos de Corts etc., ingressessin periòdicament a l'arxiu. A part, també van ingressar -sempre per reial ordre- els fons d'algunes cases de la suprimida orde del Temple, arxius confiscats a nobles rebels, i arxius de patrimonis adquirits per la Corona. Al començament del segle XVII, per resoldre neutralment cert plet, es va dipositar una gran part de l'arxiu de les abadies de Sant Joan de les Abadesses i de Santa Maria de l' Estany (diòcesi de Vic).
Els funcionaris de la Il·lustració van posar els ulls a l'Arxiu Reial de Barcelona. La monarquia borbònica li va donar una nova planta (1738) i un Reglament intern (1754), i on ja és denominat Arxiu de la Corona d'Aragó. Entrat el segle XIX, l'arxiver en Pròsper de Bofarull (1859) va revelar-ne la seva riquesa en història antiga de Catalunya en publicar Els Comtes de Barcelona Vindicats (1836). Alhora tractava d'augmentar-ne els fons en incorporar-hi els arxius històrics d'institucions desaparegudes de l'Antic règim. Els seus successors van prosseguir ambdues línies d'actuació.