Les Archives nationales conservent et communiquent les archives des administrations centrales de l'État (hors ministères de la Défense et des Affaires étrangères), les minutes des notaires de Paris et des fonds privés d'intérêt national.

C'est la Révolution française qui crée les Archives nationales. Sous l'Ancien Régime, il n'existait pas d'organisation centralisée des archives de toute l'administration, mais seulement des dépôts particuliers (archives du Parlement, de la Chambre des comptes, de la chancellerie, du secrétariat des Affaires étrangères, etc.)
Le 12 septembre 1790, l'Assemblée constituante donne à ses archives le nom d'Archives nationales.
Quatre ans plus tard, par la loi du 7 messidor an II (25 juin 1794), la Convention précise leur rôle et institue un « dépôt central des Archives nationales ». La loi affirme alors trois grands principes qui restent encore d'actualité :

la centralisation des archives de la Nation ;
leur libre accès aux citoyens ;
la nécessité d'un réseau archivistique national. La loi du 5 brumaire an V (26 octobre 1796) compléta le dispositif en instaurant un service d'archives dans chaque chef-lieu de département.

Les Archives nationales récupèrent alors :

- les archives des institutions centrales supprimées par la Révolution
- les archives des établissements ecclésiastiques (évêché, paroisses, couvents) du diocèse de Paris
- des archives saisies sur les émigrés ou les condamnés.

En 1808, Napoléon Ier installe les Archives nationales à l'hôtel de Soubise, en attendant la construction d'un bâtiment spécifique, au Champ-de-Mars, qui ne sera jamais construit. Au cours du XIXe siècle, les Archives nationales commencent à collecter les archives des ministères. Elles s'étendent autour de l'hôtel de Soubise avec la construction des « grands dépôts » sous Louis-Philippe et Napoléon III. Le personnel se spécialise (archivistes formés à l'Ecole des chartes), des inventaires sont publiés. En 1867, est créé le Musée des Archives : les documents les plus remarquables sont exposés.

En 1927, l'hôtel de Rohan, occupé jusqu'ici par l'Imprimerie nationale, est affecté aux Archives nationales. Il permet de conserver les minutes des notaires de Paris, dont la collecte commence aussitôt (loi du 14 mars 1928).
Après la Seconde Guerre mondiale, de nouveaux champs de collecte se développent : archives personnelles et familiales, archives d'entreprises. Des « missions » sont créées dans les principaux ministères pour organiser le plus tôt possible la collecte et la conservation des archives.
Le site de Paris est alors saturé. En 1972, les anciens bâtiments de l'Otan, à Fontainebleau, sont affectés aux Archives nationales. La « cité des archives contemporaines » doit accueillir les versements d'archives des ministères. Un projet ambitieux est élaboré (8 unités de conservation de 80 km.l.). Deux unités seulement seront construites car le site, difficile d'accès pour les chercheurs, ne permet pas suffisamment la mise en valeur des archives contemporaines. Les équipes de Fontainebleau développent une expertise sur lesarchives contemporaines et notamment, les archives électroniques.

Le public intéressé par les documents d'archives augmente régulièrement. En 1988, à Paris, est inauguré un grand bâtiment dédié au public, le Caran (centre d'accueil et de recherche des Archives nationales), qui réunit les différentes salles de lecture qui coexistaient jusque-là.
Face à la saturation des sites de Paris et de Fontainebleau, et à l'éloignement du site de Fontainebleau, la construction d'un troisième site est envisagée dès 1995. Une association de chercheurs, d'archivistes et de généalogistes, « Une cité pour les archives », se constitue en 2001 pour obtenir une décision politique. Jacques Chirac, président de la République, et Lionel Jospin, premier ministre, s'engagent sur le projet. En 2004, le gouvernement choisit le site de Pierrefitte-sur-Seine. Confié à l'architecte Massimiliano Fuksas, le nouveau bâtiment, le plus grand dépôt d'archives d'Europe, est inauguré par François Hollande, Président de la République française, le 21 janvier 2013.

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