Stadsarkivet blev oprettet april 1953 i forbindelse med åbningen af Frederiksberg Rådhus, hvorved de forvaltnings-og institutionsarkiver, der hidtil var placeret i de forskellige administrationsbygninger rundt om i kommunen, samledes i det i Rådhuset indrettede arkivmagasin.
I 1995 igangsattes en større reorganisation af Stadsarkivets opgaver, der bl.a. resulterede i, at institutionen blev et offentligt arkiv i henhold til arkivloven, kunne åbne en læsesal og fra Hovedbiblioteket overtog indsamling af privatarkiver.
Efter reorganisationen bestod Stadsarkivets funktionsområder i registering af samlinger, drift af læsesal, modtagelse af arkivafleveringer fra private samt de kommunale forvaltninger og institutioner, arkivmæssig servicering af samme, indsamling af privatarkiver samt lokalhistorisk forskning og formidling.
Stadsarkivet sorterede 1953-1967 under Den økonomiske Forvaltnings Sekretariat (A 10), fra 1967 til 1995 under Rådhusinspektørens Kontor (A 26) og fra 1995 under Økonomidirektoratets sekretariat, Sekretariatet (A 10).
Ved nedlæggelsen af Økonomidirektoratet i 2003 omdannedes Stadsarkivet til en selvstændig afdeling og overførtes ved ændringerne i kommunens forvaltningstruktur i 2009 til den nyoprettede forvaltning, Serviceområdet (A 66).
Ledelsen af Stadsarkivet har i perioden 1953-1967 og efter 1995 været overladt til en akademisk uddannet (historiker) stadsarkivar - cand.mag. J. Boisen Schmidt (1953-1967), Ph.d. et cand.mag. Henning Bro (1995- ).
Stadsarkivets funktioner omkring år 2000 er beskrevet i håndbøger:
* Stadsarkivet, 1997
* Stadsarkivets nyordning, 1996
* Frederiksberg Kommune. ARKIVmanual, 2000