В связи с образованием Тамбовской области Исторический архив и Архив Октябрьской революции Тамбовского отделения Воронежского областного архивного управления были реорганизованы в областные, которые перешли в ведение Тамбовского Архивного управления Народного Комиссариата просвещения.
Базой для создания Государственного архива Тамбовской области (ГАТО) явились документы Тамбовской губернской учёной архивной комиссии (ТГУАК), которая была упразднена в 1918 г.
В 1918 г. был принят декрет СНК РСФСР «О реорганизации и централизации архивного дела в РСФСР». Согласно этому документу был создан единый государственный архивный фонд и все документы перешли в собственность государства.
Материалы, собранные Тамбовской губернской учёной архивной комиссией, были переданы в ведение уполномоченного Главного архивного управления по Тамбовской губернии. Эти материалы в 1919 г. явились базой для создания Тамбовского губернского архива.
Губернский архив располагался в здании по ул. Советской 114.
30 января 1922 г. вышел декрет ВЦИК РСФСР, согласно которому все архивные учреждения объединялись в Центральный архив. В ноябре того же года было создано Тамбовское губернское архивное бюро, которое находилось в подчинении секретариата президиума Тамбовского губернского исполнительного комитета.
Основными задачами, стоявшими перед архивами, являлись сбор различных документов, их систематизация, описание, а также использование.
В годы революции и Гражданской войны архивы многих учреждений были либо уничтожены, либо в разной степени пострадали, либо находились в хаотичном состоянии. Комиссия губернского архива, ведущую роль в которой сыграл П.Н. Черменский – тамбовский историк, краевед и педагог, сыграла большую роль в сохранении и упорядочении архивных документов.
Становление архивного дела из-за нехватки средств, помещений, кадров, из-за различных ведомственных барьеров шло трудно. В годы НЭПа (новой экономической политики) стали предметом купли-продажи, что также резко отрицательно повлияло на сохранность документов.
Губернский архив всеми имеющимися средствами старался сохранить архивы вотчин Вернадских, Бенкендорфов, Безобразовых и др. В Москву были отправлены архивы Боратынских, Дельвигов, Канкриных и др.
В 1924 г. была упразднена духовная семинария и книги, оставшиеся из 5 тысяч томов, которые в ней находились, были переданы в Архив и составили основу научно-справочной библиотеки этого учреждения.
В феврале 1924 г. в архиве была создана политическая секция, куда вошли фонды полицейского управления, жандармского управления, секретного стола канцелярии губернатора и др.
В 1925 г. согласно положению о едином государственном архивном фонде Губернский архив был разделён на два архива: исторический и Октябрьской революции.
В 1925 г. было положено начало учёту ведомственных архивов.
В 1928 г. в архивохранилищах губернии содержалось 303 фонда. Содержавшиеся там документы охватывали временной период с 1609 по 1921 годы.
В 1928 г. и исторический архив, и архив Октябрьской революции располагались в зданиях, расположенных на территории бывшего Казанского мужского монастыря. В том же году, в связи с изменением административно-территориального деления, оба архива были преобразованы в хранилища Тамбовского окружного архивного бюро. В 1930 г. в связи с изменением статуса города Тамбова окружное архивное бюро было преобразовано в местное хранилище Центрально-Чернозёмного областного архивного бюро, которое в свою очередь, в 1931 г. получает статус управления. В 1934 г. хранилища были преобразованы в исторический архив и в архив Октябрьской революции.
В 1937 г. была образована Тамбовская область. В связи с этим событием и исторический архив, и архив Октябрьской революции были реорганизованы в областные и были переданы в ведение Тамбовского архивного управления Наркомпроса, а с 1938 г. перешли в ведение архивного отдела УНКВД по Тамбовской области.
Декабрь. Образовано областное архивное управление (управляющий Егорова) — в будущем Архивный отдел Тамбовской области.
В 1939 г. Архивное управление было преобразовано в архивный отдел управления НКВД по Тамбовской области, которое в 1946 г. перешло в ведение МВД по Тамбовской области.
В 1941 г. по Положению о Государственном архивном фонде СССР областные архивы были объединены в Государственный Архив Тамбовской Области (ГАТО). Начальником архива был назначен В. А. Абрамов. В ГАТО хранилось 4014 фондов с общим числом дел 1191167.
В годы Великой Отечественной войны, когда фронт приблизился к Тамбовской области и бои шли в районе Воронежа и Ельца, часть наиболее ценных архивных документов была эвакуирована в Курган. В то же время ГАТО принял на хранение часть архивов, эвакуированных из Белоруссии.
В 1961 г. был учреждён Архивный отдел Тамбовского облисполкома. ГАТО был переведён в ведение этого отдела.
С 1962 г. архив находился в ведении Тамбовского облисполкома, ГАТО осуществлял руководство ведомственными архивами и занимался научно-издательской деятельностью.
С 1992 г. ГАТО находится в ведении Архивного отдела администрации Тамбовской области.
В 1978 г. было построено новое здание архива, которое расположено по ул. Советской, 107. Здание было оснащено самым современным оборудованием. В 1991 г., после того, как Казанский мужской монастырь был возвращён Тамбовской епархии, оставшиеся архивные документы были вывезены из монастырских зданий.
С 1993 г. архивный отдел становится структурным подразделением администрации Тамбовской области.
В 1995 г. в связи с увеличением объёма фондов ГАТО было предоставлено хранилище, расположенное на Моршанском шоссе.
На хранении ГАТО 3836 фондов и коллекций, датированных 1609-2002 гг. Богатейшие и ценнейшие материалы, содержащиеся в этих источниках, имеют важное значение для изучения Тамбовского края.
С 2001 г. Архивный отдел занимается организационным и научно-методическим руководством архивными делами.
