Sau khi được thành lập vào năm 1995, cùng với việc tiếp nhận các phông tài liệu thuộc thẩm quyền quản lý của mình, Trung tâm Lưu trữ Quốc gia III được tiếp nhận nhà kho 2 tầng với sức chứa khoảng 6000 mét tài liệu. Kho này được xây dựng vào những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước để đáp ứng tốc độ tăng nhanh của tài liệu lưu trữ ở nước ta. Kho được thiết kế theo kỹ thuật thông gió tự nhiên. Tường kho có rất nhiều cửa sổ và diện tích các cửa sổ tương đối lớn. Nhiều cửa sổ được bố trí đối xứng nhau để tạo sức hút không khí qua kho. Kho có phần tầng hầm cách mặt đất gần 1 mét để tránh lụt lội, tạo sự thông thoáng và chống ẩm cho kho. Phần mái có khoảng trống gần 1 mét để chống nóng. Do không thiết kế mái nghiêng nên từ khi sử dụng kho này thường xuyên bị thấm dột ở 2 đơn nguyên thuộc 2 đầu kho. Kho được trang bị hệ thống giá cố định bằng gỗ lim và hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động. Ngoài ra để bảo vệ an toàn, kho còn được trang bị hệ thống báo động khi có đột nhập từ bên ngoài vào kho. Trong quá trình bảo quản, hàng ngày khi thời tiết khô ráo kho được mở cửa thông gió, nhưng về mùa hè nhiệt độ trong kho thường rất cao. Để hạn chế ảnh hưởng của ánh nắng mặt trời, từ năm 2000 các cửa sổ kho được trang thiết bị hệ thống rèm bằng nhựa, nhưng tác dụng cũng không được là bao.
Sau một thời gian sử dụng, nhà kho này đã bộc lộ một số nhược điểm mà việc khắc phục sẽ rất tốn kém như: sàn kho quá nhiều bụi do xi măng bị bong tróc, nhiệt độ trong kho nhất là về mùa hè quá cao vì kho có nhiều cửa sổ ở 2 hướng đông, tây, hệ thống quạt điện trong kho lại bố trí chưa thật là hợp lý. Thêm vào đó do kho tọa lạc giữa khu dân cư nên hàng ngày khói than tổ ong và bụi do các gia đình liên tục xây dựng cải tạo đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nặng nề. Nhìn chung kho này không đủ điều kiện để đáp ứng nhu cầu bảo quản an toàn và kéo dài tuổi thọ cho tài liệu lưu trữ.
Để khắc phục những hạn chế trên, Nhà nước đã đầu tư xây dựng một kho mới và kho này được đưa vào sử dụng từ tháng 9.2002. Từ thời điểm này toàn bộ tài liệu của Trung tâm Lưu trữ Quốc gia III đã được đưa vào bảo quản tại nhà kho mới được xây dựng. Đây là kho
chuyên dùng gồm 10 tầng kho và 1 tầng trệt với sức chứa 15.000 mét tài liệu. Kho được thiết kế gồm hai lớp tường: tường trong dày 110mm không mở cửa và cách lớp tường ngoài bằng một hành lang rộng 1,4m; lớp tường ngoài dày 220mm có cửa sổ, diện tích các cửa sổ bằng 1/10 diện tích tường kho. Kết cấu nhà kho bằng bê tông cốt thép toàn khối chịu lửa được 2 giờ đồng hồ. Để điều chỉnh nhiệt độ tối ưu cho việc bảo quản tài liệu, kho được trang bị hệ thống điều hòa trung tâm, trong đó có những phòng lạnh sâu thích hợp cho việc bảo quản các loại tài liệu phim, ảnh. Không khí đưa vào kho được qua hệ thống lọc, bảo đảm tinh khiết trong lành. Nhằm khống chế độ ẩm trong kho, một hệ thống hút ẩm độc lập với hệ thống điều hoà được lắp đặt để hệ thống này có thể hoạt động ngay cả khi hệ thống điều hoà không hoạt động vào mùa đông. Hệ thống báo cháy, chữa cháy tự động bằng khí CO2, hệ thống báo đột nhập được lắp đặt để bảo vệ an toàn kho tàng và tài liệu. Với các trang thiết bị này, hiện nay kho có thể chủ động điều tiết môi trường thích hợp cho việc bảo quản từng loại hình tài liệu.
Các phương tiện bảo quản như giá tủ, bìa, hộp đều được trang bị mới theo tiêu chuẩn hiện đại. Trong kho có hệ thống giá di động và giá cố định bằng kim loại. Tài liệu hành chính được bố trí sắp xếp trên các giá đôi có kích thước 4,0mx2,1mx0,4m. Tài liệu khoa học kỹ thuật, bản đồ, tài liệu địa giới hành chính được bảo quản trong các tủ kim loại có ngăn kéo với kích thước: 1,2m x 1,1m. Hộp đựng tài liệu là hộp phi axít. Bìa hồ sơ để bảo quản tài liệu tại Trung tâm Lưu trữ Quốc gia III tương đối đa dạng. Chẳng hạn đối với những phông có nhiều tài liệu có kích cỡ không bằng nhau trong một hồ sơ hoặc đối với tài liệu quan trọng được bảo quản bằng loại bìa gấp 4 mặt để tài liệu bên trong không bị rơi trong quá trình sử dụng và tài liệu ít bị chịu ảnh hưởng của bụi và ánh sáng hơn. Đối với tài liệu khoa học kỹ thuật hồ sơ thường dầy nên bìa được sử dụng là loại bìa có độ bền cao hơn...
Việc khử trùng cho tài liệu lưu trữ tại Trung tâm Lưu trữ Quốc gia III cũng đã được triển khai tuy không thực hiện một cách định kỳ, mà chỉ thực hiện khử trùng khi phát hiện kho tàng, phòng làm việc hoặc tài liệu có dấu hiệu xâm nhập và phá hoại của côn trùng, nấm mốc. Hóa chất được sử dụng để khử trùng tài liệu là Bêkaphốt và Phostoxin.
Ngoài ra để ngăn ngừa và hạn chế bụi, nấm mốc cũng như các sinh vật khác xâm nhập vào tài liệu, Trung tâm đã bố trí 3 cán bộ chuyên làm vệ sinh cho tài liệu và kho tàng, giá tủ. Tài liệu ở các nguồn nộp lưu thu về, trước khi nhập vào kho hoặc tài liệu trong kho xuất ra chỉnh lý trước khi nhập lại vào kho đều được vệ sinh quét chải đến từng tờ và được tháo bỏ toàn bộ ghim kẹp bằng kim loại có thể làm hoen, ố, gỉ tài liệu. Đây là một biện pháp có hiệu
quả rất tích cực, ngoài việc vệ sinh sạch sẽ bề mặt tài liệu, việc quét chải đến từng tờ tài liệu còn loại trừ được các sinh vật hại tài liệu từ bên ngoài xâm nhập vào kho, đặc biệt là con ba đuôi và các bào tử nấm mốc.