建校初期，各个学校档案工作都由校长办公室负责，没有设立专门的档案室，也没有配备专职档案人员，各类档案都分散保存在各个形成档案的部门。由于各学校上马、下马几经周折，加之“文革”十年浩劫，人员变动较大，致使各学校档案文件、资料散失较为严重。十一届三中全会以后，全国各项事业步入正轨，高等教育事业发生了重大变化，1983年4月28日中共中央办公厅、国务院办公厅发布《机关档案工作条例》，1984年10月5日教育部发布《关于高等学校文书档案保管期限的规定》等，使得高校档案工作步入正轨。
1984年12月4日，雁北师专设置综合档案室，隶属于校长办公室，刘林春任档案室主任，档案室配备两名专职档案人员。大同医专也于同年12月成立档案室，附属于校长办公室，配备一名专职档案人员。1985年，大同煤校设立档案室，附属于校长办公室，配备一名专职档案人员。19 年，云中大学成立了档案室，附属于校长办公室，宋秀云任档案室主任。
在学校领导的重视和大力支持下，经过档案人员的努力工作，雁北师专于1986年12月被雁北行署授予“清理会计档案先进集体”；1989年11月，经省地档案局检查验收，雁北师专以96分的成绩，高居全区榜首，达到“山西省机关事业单位档案管理省级先进标准”。1989年10月，刘林春调离雁北师专，调入大同医专，解连枝任雁北师专综合档案室主任。刘林春调入大同医专后，任档案室主任，对大同医专建校以来的档案资料进行了大清理。1991年大同医专档案室更名为综合档案室。雁北师专、大同医专相继成立了档案鉴定小组、档案工作（管理）委员会，各部门配备了兼职档案员，建立健全了档案规章制度。1993年6月，两校皆升达“山西省二级机关档案管理标准”。
1993年11月16日，国家教育委员会颁发教办[1993]429号文件《关于发布〈高等学校档案实体分类法〉、〈高等学校档案工作规范〉的通知》。1995年全国高校档案学会对所有高校档案人员进行了培训，雁北师院、大同医专、大同高等专科学校皆派人参加了培训。随后三校皆依据《高校档案工作规范》、《高校档案实体分类法》、《档案法》，对学校档案进行管理。大同医专于1998年制订了《大同医专档案标准》、《大同医专档案实体分类方案》、《大同医专档案管理实施办法》。1998年、1999年、2000年，雁北师院、大同医专、大同高专相继升达“科技事业单位档案管理国家二级标准”。2002年，雁北师院、大同医专都购买了南大之星档案管理软件（单机版），对部分档案案卷目录、文件目录进行了电子录入，初步迈向档案数字化管理。大同煤校依据《企业档案管理办法》对学校档案进行管理。
2006年3月，山西大同大学组建成立，2007年1月成立山西大同大学档案馆，薛文礼任馆长，曹安斌任副馆长，学校核准编制15人。2016年10月，李仲元任档案馆馆长。
2008年1月成立山西大同大学档案工作委员会、山西大同大学档案鉴定委员会，出台了《山西大同大学档案管理办法》、《山西大同大学档案管理实施细则》、《山西大同大学<归档文件整理规则>实施办法》等一系列档案规章制度。2008年档案馆搬迁到旧图书馆楼，馆舍面积1280平方米，由办公区、查阅室和综合档案室三部分组成，实行“三分开”管理机制。2008年购进南大之星档案管理软件网络版，并派杨志强赴南京参加了档案软件的培训，随即档案馆开始对四个校区档案资源进行整合。2009开始对库存档案进行电子录入，在电子录入的同时对不合规范的案卷重新整理、立卷，截止2014年底，四校区档案案卷目录和卷内文件目录全部完成电子录入。馆藏档案共有九个全宗，其中全宗1------神头中学共录入2209条，其中237卷，1972件；全宗2------雁北师院共录入106389条，其中11711卷，94678件；全宗4-------大同医专共录入63321条，其中21520卷，48203件；全宗5.1------大同职业技术学院共录入28737条，其中4654卷，24083件；全宗5.2-----大同师专共录入1348条，其中103卷，1245件；全宗5.3------大同市教育学院共录入3084条，其中1109卷，1975件，全宗5.4------大同市经济干部管理学院共录入740条，其中382卷，358件。全宗6------山西工业职业技术学院共录入39965条，其中8889卷，31076件。
山西大同大学档案馆所藏档案资源主要是通过定期接收的方式进馆的。档案的形成部门为上级机关和学校的党政管理部门及各院系。档案接收采用专兼职档案人员将档案整理录入档案管理系统，学校档案馆审核验收的办法进行档案的归档。
全宗3为山西大同大学档案，档案内容从2003年山西大同大学筹建初起，截止2019年9月，共录入63398条，其中17283卷，46115件。
在馆藏档案的编研上，档案馆先后编制了《山西大同大学年鉴》（2008卷）、《山西大同大学文件汇编·行政卷》（2009、2010、2011卷）、《山西大同大学文件汇编·党群卷》（2009、2010、2011卷）、《山西大同大学科研项目文件汇编》（2009、2010、2011卷）、《山西大同大学大事记》（2008-2012年）、《山西大同大学2008年申报硕士授权资料》（70本）等通用性编研材料，编撰了《山西大同大学校史.雁北师院卷》、《山西大同大学校史.煤炭工程学院卷》、《山西大同大学校史.大同职业技术学院卷》、《山西大同大学校史.大同大学卷》、《山西大同大学校史.人物传略》、《山西大同大学校史.大事记》。