In 1974 ontstond Zaanstad door samenvoeging van de voormalige Zaangemeenten Zaandam, Koog aan de Zaan, Zaandijk, Wormerveer, Westzaan, Krommenie en Assendelft. Tegelijk met de samenvoeging werd het beheer van de archieven van de voormalige Zaangemeenten overgedragen aan de gemeentesecretaris. In 1975 werd als voorlopige archiefbewaarplaats het pand Prins Bernhardplein 1 te Zaandam aangewezen. De administratie, bibliotheek en beeldcollectie (laatstgenoemde werd aangeduid als Atlas, tegenwoordig Beeldcollectie) werden ondergebracht in het pand ‘De Cardinaelen’, Hogendijk 60-64 te Zaandam.
In 1985 werd door Zaanstad een subsidie bij de provincie aangevraagd voor het bouwen van een archiefbewaarplaats. De provincie heeft deze subsidie verstrekt , uitgaande van de opvatting dat het gemeentearchief gezien kan worden als een streekarchief omdat het naast de archieven van de voormalige gemeente van Zaanstad ook de archieven van Oostzaan en de voormalige Zaanse waterschappen op zou nemen.
In 1987 werden de bedrijfspanden aan de Hoogstraat 30-34 te Koog aan de Zaan, voormalige drukkerij en schoolleverancier P. Out , omgebouwd tot archiefbewaarplaats. De officiële opening vond plaats op 29 januari 1988.
In 2003 zijn de eerste plannen gemaakt om het Gemeentearchief te laten integreren in het te bouwen stadhuis in Zaandam. De daadwerkelijke verhuizing is gestart op 16 januari 2013. De officiële opening door de gedeputeerde mevrouw Elvira Sweet en wethouder Leny Vissers-Koopman vond plaats op 19 april 2013.

Het beheer van het archief werd bij de oprichting in 1974 ondergebracht bij het ‘Bureau voor Heemkunde en Oud-Archief’, onder de secretarie afdeling Onderwijs. Aan het hoofd van dit bureau stond de heer J.J. Zonjee, heemkundeambtenaar.
In 1976 werd het bureau opgeheven en werd het Gemeentearchief als een zelfstandige secretarieafdeling ingesteld. De heemkundeambtenaar werd benoemd op 23 september 1976 tot gemeentearchivaris. Na lang overleg met de provincie die op het standpunt stond dat een gemeente met meer dan 100.000 inwoners een eigen archiefdienst moest hebben.
In juli 1986 ging de heer Zonjee met pensioen. Zijn functie werd wegens reorganisatie en bezuinigingsmaatregelen van de gemeente niet meer opgevuld. De dagelijkse leiding kwam in handen van de secretarieafdeling Interne Zaken, terwijl de gemeentesecretaris evenals in 1974 als formele archiefbeheerder ging optreden. Aan het hoofd van het gemeentearchief stond een chef gemeentearchief. Deze functie werd uitgeoefend door mevrouw T. de Groot. De provincie sprak haar teleurstelling uit over dit besluit en pleitte er voor om weer een gemeentearchivaris te benoemen. In 1988 werden de secretarieafdelingen Interne Zaken en gemeentearchief samengevoegd. Dat was ook het moment dat de discussie over het aanstellen van een gemeentearchivaris weer oplaaide. Deze discussie leidde er toe dat per 1 januari 1990 de functie van chef gemeentearchief werd omgezet naar die van gemeentearchivaris. De gemeentearchivaris bleef hiërarchisch onder de verantwoordelijkheid vallen van de chef afdeling Interne Zaken. Maar t.a.v. de functionele verantwoordelijkheid viel de gemeentearchivaris rechtstreeks onder het college van Burgemeester en Wethouders.

Met de benoeming van de gemeentearchivaris kreeg het Gemeentearchief Zaanstad ook het beheer over de notariële archieven, oud-rechterlijke en weeskamerarchieven, gaardersarchieven, registers van eigendomsovergang en de doop-, trouw-, en begraafboeken. Deze archieven hebben zich tot die tijd in het Rijksarchief Noord-Holland bevonden. Op 10 december 1992 sloot het Gemeentearchief een contract af met de gemeente Oostzaan voor het beheer van hun archieven.
Per augustus 2007 werd mevrouw M. Schaap gemeentearchivaris.

Het Gemeentearchief heeft een drietal wettelijke taken, te weten:
1. Het beheer van de bij het Gemeentearchief berustende archieven en collecties
2. Het houden van toezicht op het beheer van de niet-overgebrachte archieven bij de gemeente Zaanstad en bij de gemeente Oostzaan
3. Het beschikbaar stellen van archieven en collecties voor het verrichten van onderzoek

Daarnaast heeft het Gemeentearchief als taak van het college van b&w het verwerven van particuliere archieven.

Tot slot zijn er educatieve activiteiten ten behoeve van basisschoolleerlingen en leerlingen van het voortgezet onderwijs en het meewerken aan c.q. houden van tentoonstellingen, open dagen en filmvertoningen.