История учреждения началась в 1972 году, когда исполнительным комитетом городского Совета депутатов трудящихся г.Златоуста-36 было принято решение об организации объединенного городского архива (решение от 14.01.1972 №1). Объединенный городской архив организовывался для хранения документальных материалов учреждений, организаций и предприятий, подведомственных Горисполкому г. Златоуста-36 и других городских организаций. За время своего существования учреждение несколько раз изменяло своё наименование: Объединенный городской архив (14.01.1972-05.06.1995), Муниципальное учреждение «Городской архив» (06.06.1995 – 29.06.2010), Муниципальное учреждение «Архив города Трёхгорного» (30.06.2010-20.12.2011), Муниципальное казённое учреждение «Архив города Трёхгорного» (с 21.12.2011).
По состоянию на «01» января 2023 года в МКУ «Архив г. Трёхгорного» числилось на хранении 28 156 единиц хранения документов за 1953-2022 годы. Всего – 56 архивных фондов, наиболее ценные и исторически значимые из которых архивные фонды № 33 «Проектно-строительно-промышленное открытое акционерное общество «Урал» (Строительно-монтажное управление № 6 Южно-Уральского управления строительства, Уральское управление строительства)» (документы за 1952-2011 годы), № 34 «1953 Военно-строительный отряд» (документы за 1953-1995 годы), № 35 «Объединенный комитет профсоюза № 71 Приборостроительного завода» (документы за 1955-1992 годы), № 36 «Отдел рабочего снабжения Приборостроительного завода» (документы за 1954-1992 годы). Эти архивные фонды неоценимы для исследователей истории города на этапе его строительства, первых лет существования.