Istituito come Sezione dell'Archivio di Stato di Sassari nel 1959, divenne Archivio di Stato a seguito del decreto del Presidente della Repubblica n.1409 del 1963. Il nucleo antico della documentazione è costituito dai fondi notarili che, a partire dal 1550 e fino a tutto l'Ottocento, testimoniano la storia socio-economica del territorio nuorese. Fonte di particolare rilievo per la storia politica della Sardegna in epoca fascista è il materiale versato dalla Prefettura e Questura di Nuoro, migliaia di fascicoli che interessano il periodo 1894-1966. Consistente anche il materiale cartografico ottocentesco. Di notevole interesse nell'ambito del patrimonio bibliografico dell'Archivio la donazione Pinna, che raccoglie 1500 titoli, alcuni dei quali rari e introvabili, oltre a 25 carte geografiche della Sardegna risalenti ai secoli XVIII e XIX.