Al momento dell’istituzione nel 1959 l’Archivio di Stato di Sassari fu sistemato provvisoriamente in via Scano n. 4, mentre nel 1963 fu trasferito presso la sede di Corso Angioy, realizzata dall’Amministrazione provinciale di Sassari con il contributo statale previsto per la costruzione, la sistemazione e il restauro degli Archivi di Stato (Legge 19 luglio 1959, n. 550).
Dal luglio 2019 la sede si trova in via Enrico Costa 57 (Piazza Fiume) presso il Complesso Monumentale SS. Annunziata - ex Ospedale civile di Sassari, sito sottoposto ad un impegnativo intervento di restauro conservativo e di adeguamento funzionale, a seguito di una convenzione sottoscritta nel 2003 tra l’Azienda sanitaria di Sassari e l’allora Ministero per i beni e le attività culturali.
La costruzione di un nuovo ospedale era stata deliberata nel 1841 dall’Amministrazione comunale di Sassari, che ne aveva affidato il progetto all’ingegnere piemontese Carlo Berio e la direzione dei lavori all’architetto comunale Giovanni Maria Piretto. Dopo la posa della prima pietra nel 1843, i lavori per la costruzione dell’edificio, ideato a raggiera con cinque braccia, vennero eseguiti dall’impresa del sassarese Giovanni Fogu. L’atto di appalto, redatto il 14 gennaio 1844 per la costruzione del nuovo ospedale di Sassari alle appendici di questa città, cioè ad alcune centinaia di metri dalle mura, fu stipulato tra la Congregazione di Carità e gli impresari muratori Baingio Mura e Giovanni Fogu al prezzo di tante rate di lire nuove ventimila cadauna. Nel 1849 il nuovo edificio fu ultimato nella parte riservata agli ammalati, mentre lo Statuto organico dell’Ospedale civile di Carità in Sassari fu approvato in data 19 luglio 1873.
