У зв'язку з ліквідацією губерній (1925 р.) губернський історичний архів було перейменовано на Полтавський історичний архів (з 1926 р. — Полтавський крайовий історичний архів). До вересня 1930 р. підпорядковувався окружному архівному управлінню, а з вересня 1930 р. — Полтавському місцевому архівному управлінню.

У 1932 р. на базі Полтавського місцевого архівного управління та Полтавського крайового історичного архіву створено Полтавський державний історичний архів. Місцеві архівні управління у Кременчуці та Лубнах перетворені на державні історичні архіви. Архівосховища міських Рад і райвиконкомів реорганізовано на міські та районні архіви.

З 1937 р., коли була створена Полтавська область, він став називатися Полтавським обласним історичним архівом, з 1941 р. — Державним архівом Полтавської області, а історичні архіви в Кременчуці та Лубнах — його філіалами, з 1958 р. — Полтавський обласний державний архів. З 1981 р. — сучасна назва.

З початком Великої Вітчизняної війни облархів та його філіали евакуювали 108,5 тис. одиниць зберігання до м. Балашова Саратовської обл., а потім у 1942 р. — до Шадринська Курганської обл. Документальні матеріали облархіву і його філіалів, що залишилися у Полтаві, загинули (понад 1,5 млн. одиниць зберігання і 40 тис. книг науково-довідкової бібліотеки).

Архів відновив роботу після визволення області від німецько-фашистських загарбників у вересні 1943. Тепер тут зосереджено понад 838,5 тис. одиниць зберігання документальних матеріалів, 29,8 тис. одиниць зберігання фотодокументів, З кінофільми, 347 фонодокументів, 702,5 тис. кадрів мікрофільмів з історії Полтавщини від 17 ст. до наших днів. Серед них документи Полтавського цивільного губернатора, губернського правління, казенної і межової палат, землевпорядних комісій, міських і земських управлінь, волосних правлінь та ін. Радянський період представлений фондами губернських, повітових і волосних ревкомів, обласного, окружних, районних міських виконкомів, органів планування і статистики, органів управління народним господарством, промислових підприємств й об'єднань тощо, документи особистого фонду громадської діячки і члена кількох наукових товариств, етнографа К. М. Скаржинської. Науково-довідкова бібліотека архіву налічує понад 23 тис. одиниць зберігання книг і журналів, 3592 комплекти газет (1990). Складено систематичний, тематичний, іменний та географічний покажчики. З використанням документальних матеріалів архіву видано збірники "Революционные события 1905—1907 гг. на Полтавщине" (X., 1957), "Німецькі окупанти на Полтавщині. 1941—1943 рр." (Полтава, 1947), "Полтаві 800 років. 1174—1974" (К., 1974), «Полтавщина у Великій Вітчизняній війні Радянського Союзу 1941—1945» (К., 1977) та ін.

У перші роки Радянської влади директорами архіву були професори ІНО І.Ф. Рибаков та В.О. Щепотьєв. Розміщений у колишньому будинку Земської бібліотеки, на вул. Пушкіна № 18/24.

З вересня 1991 р. у складі Архіву Полтавської області знаходиться Партійний архів Полтавського обкому Компартії України, який розташований на вул. Жовтневій, 45. 

Полтавщина: Енциклопедичний довідник
(За ред. А.В. Кудрицького.- К.: УЕ, 1992). Стор. 37