El Archivo Diocesano se creó en torno al año 1660, una instauración tardía a pesar de que la historia de la diócesis palentina puede remontarse al siglo XI. Su creación se atribuye al Excelentísimo Obispo Enrique de Peralta Cárdenas.

No sería hasta el año 1972 cuando en el Archivo se comenzaron a recopilar los fondos parroquiales de la diócesis gracias al decreto del Excelentísimo Obispo Anastasio Granados García, quien en marzo del mencionado año, ordenó a los párrocos palentinos el traslado al Archivo General Diocesano de todos aquellos libros parroquiales que tuviesen una antigüedad superior a los 100 años. En abril del mismo año se redactó un nuevo decreto en el que se hacía hincapié en el traslado de los fondos de parroquias sin cura residente o aquellos fondos que estuviesen en una situación de riesgo de desaparición o en estado de abandono (Boletín Oficial del Obispado de Palencia, tomos XVIII y XIX de 1972). Existen decretos más recientes (Julio 2022) instando a cumplir con el traslado que, con pequeños avances, no obstante sigue habiendo localidades importantes que no han trasladado sus fondos: ej. Ampudia, Becerril de Campos, Dueñas, Baltanás, Torquemada, Astudillo, Támara, Santoyo, Osorno y Aguilar de Campoo, etc.

Es a finales del año 2023 cuando se comienza el traslado de los fondos del Archivo desde el Palacio Episcopal donde residían desde su reconstrucción en el año 1799, hasta su nueva ubicación en la Calle San Marcos, en lo que fuera una de las dependencias del Seminario Mayor de la diócesis.

Esta nueva sede, inaugurada el 9 de Enero de 2024 por el Obispo Monseñor Manuel Herrero – OSA, bajo la dirección del sacerdote D. Dionisio Antolín Castrillo, cuenta con un moderno sistema de almacenamiento y conservación de los fondos.