Předchůdce dnešního archivu, Okresní archiv v Lounech, vznikl v roce 1954. Stávající teritoriální rozsah jeho činnosti byl stanoven v roce 1960 při územně správní reformě. V tomto roce došlo ke sloučení dosavadních okresů Louny, Žatec a Podbořany. Za sídlo okresu byly určeny Louny, Okresní archiv v Lounech proto převzal písemnosti zrušených okresních archivů v Žatci a Podbořanech.
Prvním poválečným správcem žateckého městského archivu do roku 1953 byl soudce JUDr. Václav Kůrka. Archiv byl tehdy umístěn v budově bývalého gymnázia na náměstí 5. května. Kůrku vystřídal PhDr. Jindřich Tomas, jenž – již jako ředitel okresního archivu – v Žatci působil do roku 1955. Tomasovým nástupcem se stal archivář Miroslav Moutvic, který po integraci v roce 1960 přešel do Loun a krátce působil v nově konstituovaném okresním archivu.
Podbořanský městský archiv a muzeum spravoval po válce až do roku 1958 učitel Miroslav Marek. Písemnosti byly umístěny v budově místního okresního soudu. V polovině padesátých let byl archiv přestěhován do farní budovy v Blšanech. V roce 1958 nastoupil na místo ředitele okresního archivu Antonín Cikánek, který započal s inventarizací archivních fondů.
V Lounech byl od roku 1949 správcem archivu a krátce i městského muzea PhDr. Bořivoj Lůžek. Písemnosti byly umístěny v zadním traktu radnice. V roce 1955 byl zřízen depozitář ve zrušené škole v Oboře. Roku 1959 byla pro archivní účely adaptována budova čp. 57 na Mírovém náměstí, která je centrálou archivu dosud. Kapacita archivu se však po roce 1960, kdy bylo nutné převzít písemnosti ze zrušených okresních archivů v Žatci a Podbořanech, ukázala jako nedostatečná. Žatecký archiv byl přestěhován do zámku v Libočanech, podbořanský zůstával v Blšanech. Roku 1967 odkoupil ONV Louny od výrobního družstva Stavba objekt bývalé lounské synagogy, který se stal hlavním archivním depozitářem. V roce 2003 byla synagoga předána Židovské obci Teplice, u které je archiv v nájmu. Nájemní vztah vůči Městu Louny má archiv i ve své centrále na lounském náměstí. V roce 1981 nahradil Bořivoje Lůžka stávající ředitel archivu PhDr. Bohumír Roedl. V srpnu 2002 se archiv stal organizační složkou Státního oblastního archivu v Litoměřicích.
– PhDr. Bohumír Roedl, 2005