1965年7月，广东省档案馆一、二类档案及省委各部委档案分批转移到连县东陂的后库。1966年7月，中共广东省委决定撤销广东省档案局，并在省委办公厅下设档案处，接替省档案局的工作，内设业务指导科、省委档案科、党群档案科、政权档案科、历史档案科5个科，编制33名。省档案馆对外名称不变。1968年3月广东省革命委员会成立后，档案工作归省革委会办事组管理。1973年7月,省革委会办事组内设立档案办公室，编制31名，内分业务指导组、档案整理组和后库组三组。1975年省革委会办事组档案办公室改为省委办公厅档案处。
中共十一届三中全会后，为适应全省档案工作恢复整顿的需要,中共广东省委、广东省革委会于1979年8月决定恢复广东省档案局、档案馆，局、馆合署办公，归口省委办公厅管理。编制66名，内设办公室、业务指导处、档案管理处。办公地址设在省委大院内。1981年位于省委大院内的档案馆大楼建成使用，楼高7层，总建筑面积3400平方米，其中档案库房面积1529平方米。
1983年7月,在省级机关精简机构过程中，省档案局被定为二级局，归口省委办公厅管理。省档案局、馆两个牌子，一套人马，内设三处一室，即业务指导处、党政档案处、历史档案处和办公室。
1985年6月,省委办公厅、省政府决定调整全省档案工作的领导体制，调整后的省档案局为省政府直属局，由原来归省委办公厅管理改为省政府领导。省档案馆与省档案局分设，由省档案局管理。1986年7月,省档案局搬迁到省人民政府大院内办公。
1995年1月,经省人民政府批准，省档案局与省档案馆实行合一体制，为省政府负责档案事业行政管理和档案保管利用工作的副厅级事业单位，内设7个副处级机构,即办公室（挂人事处牌子）、监督指导处、综合业务处、科研教育处、档案收集整理部、档案保管利用部、档案史料编研出版部。事业编制93名。1996年9月,经省机构编制委员会同意增设技术部。同年12月，省档案馆被国家档案局评定为国家二级档案馆。
2000年2月,根据中共广东省委、省人民政府关于印发《广东省人民政府机构改革方案》的通知精神，档案局与档案馆仍实行局馆合一体制，为省政府直属事业单位，负责全省档案事业行政执法和档案保管利用工作。同年4月,省机构编制委员会批复同意省档案局（馆）内设机构由副处级调整为正处处，增设声像档案部。改革后，省档案局（馆）内设机构9个,即办公室、监督指导处、综合法规处、科研教育处、档案收集整理部、档案保管利用部、档案史料编研出版部、技术部、声像档案部，编制93名。
至2003年底，省档案馆藏档共245个全宗，119169卷，排架长度2400米。其中,建国前的文书档案主要分为五大类：一是清代档案，包括1765－1858年的广东衙门档案和分属海关等全宗有关档案724卷,内容主要是清朝广东地方官员之间以及与中央政府、海关之间的来往照会和信札等。二是民国档案93个全宗，50997卷,包括民国时期广东省的各种党政机关、团体、企事业单位和学校、外国驻穗机构的档案。三是日伪档案2个全宗，45卷,主要是日本广州银业交易所和海南岛日军海军特务部的档案，以及汪伪广东省政府机关形成档案（分散在相关全宗里）。四是海关档案，包括1861－1949年粤海关、九龙关、潮海关、琼海关等10个全宗的档案共13260卷,内容涉及海关业务、1947年前后中国参加关税与贸易总协定谈判情况以及广东政局、重大事件和社情民意的情报资料。五是革命历史档案共953卷,主要是反映各个革命历史时期中国共产党及其领导的人民团体和武装力量进行民主革命的有关文件。建国后文书档案共137个全宗，53830卷，包括新中国成立后各个时期广东党政机关、团体、企事业单位档案。
此外，省档案馆馆藏还有各种门类的档案，其中照片档案282960张，微缩胶卷2906盘，声像档案871盒，地图316卷，科技档案4个全宗537卷，各种印章等实物档案1100多件，另有已故干部档案和财会档案等专门档案。
省档案馆馆藏资料共12万多册（件），分为民国时期资料7705册、革命历史资料3909册和新中国时期资料10多万册。
为了开发档案信息资源，省档案馆遵照党中央关于开放历史档案的决定，从1980年起向社会提供档案利用服务，为工作查考，编史修志、历史研究提供了大量翔实的可靠史料。此外，自编或与外单位合作汇编出版档案史料48种，近5000万字，如《广东革命历史文件汇集》（与中央档案馆合编，共71册，近2000万字）、《民国时期广东省政府档案史料选编》、《<申报>广东资料选辑》和《孙中山与广东》等。此外，近几年来与外单位合作成功举办了《百年广州》、《百年广东》、《党的光辉照广东》和《台湾同胞反抗日本斗争历史图片展》等大型展览，并出版了相应的画册、邮册，进一步提高档案馆的社会声誉和地位。
目前，省档案局（馆）共有研究馆员4人，副研究馆员16人；具有大学本科（含大普）学历的共有37人，研究生以上学历的共有12名。
2004年，位于广州市天河区龙口中路128号的广东省档案馆新馆大楼工程全部建成。工程总投资2.4亿元，占地面积13792平方米，总建筑面积44385平方米，其中主楼高26层（其中地下一层），综合楼19层（其中地下一层）。档案大楼的建成，标志着省档案局、馆建设进入了新的发展阶段。
