梵蒂冈宗座档案馆（拉丁语：Archivum Apostolicum Vaticanum；意大利语：Archivio Apostolico Vaticano，前称梵蒂冈秘密档案馆）是指梵蒂冈城内保存圣座、教宗过世之前公布的所有文献的档案馆（英语：Archives），包括信件、教宗的账簿及几个世纪以来罗马教廷累积的一些文件，及众多尚未被公开的文献。教宗将持有该些档案，直到下一任教宗继任为止。且直到1881年，教宗良十三世才允许研究人员检阅档案馆的部分文件，在此之前的档案馆属于完全封闭的状态。因此，梵蒂冈宗座档案馆也被称为最神秘的档案馆。
梵蒂冈宗座档案馆原名梵蒂冈秘密档案馆，其中的“秘密”一词，并不代表现代机密的意思，以拉丁语中的翻译比较偏向“私密、私有”的意思，表示该档案及文献是教宗的私密性私有财产，并不属于罗马教廷或圣座所有。
然而，宗座档案馆中的某些区域或文件确实是保密的，包括一些教廷人员的纪录或教宗的私人日志等，这些文件禁止被一般学者或人员检阅。
教宗方济各于2019年10月将档案馆的名字由“梵蒂冈秘密档案馆”改称“梵蒂冈宗座档案馆”（Archivio Apostolico Vaticano）。
在基督教会创立的最初几个世纪，因文件数量不多，通常会由教宗携带，并无特定存放位置，导致当时绝大多数的文献都已遗失。在往后的几个世纪，随着教会的权势日增，教宗有与各国统治者会面或政治亮相的需要而游走欧洲，故在各地拥有宅邸。当他们外交访问或其它事务时，会随身携带一些文件以便处理行政工作，也导致了部分文献的丢失。
而最初开始放置这些文献的地方是位于罗马的拉特朗宫，后来则存放在各任教宗的住所。直至11世纪，众多的文件才被分配至至少三个地点存放，分别是拉特朗宫、圣伯多禄大殿和弗拉维安宫，但在11至13世纪间，遗失了很大一部分的文献，有一部分说法是因教廷曾经从罗马迁至法国阿维尼翁，且前后共有七位教宗在阿维尼翁教廷生活，期间在搬迁档案文件耗费约20年，导致文件分散各地。
1378年天主教会大分裂（阿维尼翁分裂）后，对立教宗和教宗各自保存自身的档案及文献。
1612年，教宗保禄五世下令将所有档案集中在他于1610年建造的建筑物中，最初的档案馆正式成立。
1791年，教宗国在法国境内的领土（包括沃克吕兹省和阿维尼翁）被法兰西王国吞并。1798年，拿破仑统治的法兰西第一共和国入侵罗马，并攻占教宗国。且直至1814年间，法国还企图将档案馆的资料转移至巴黎，最终在1817年，法国将夺走的档案重新归还至罗马教廷，但因众多档案的运输费用庞大，使教廷人员决定丢弃一些被认为是无用的文件，也有一部分的文件在运送过程中遗失，造成最终没有将所有档案存放回档案馆。
1855年，档案管理员奥古斯丁·因纳（英语：Augustin Theiner）开始抄录和出版档案馆中的资料，并在1870年公开了当初天文学家伽利略·伽利莱因日心说而在罗马遭审判的审判书抄本，引起当时天主教会的关注。
1870年9月10日，在意大利王国向教宗国宣战后，于20日攻入罗马城，教宗国实质上灭亡，当时教廷下令不允许任何人进入档案馆。直到1881年，教宗良十三世才开始开放一些研究人员进入档案馆研究部分文献。良十三世教宗也对档案馆的开放贡献良多，他于1879年任命若瑟·赫根罗瑟（英语：Joseph Hergenröther）枢机为档案管理员，赫根罗瑟就任后，他写了一份备忘录建议开放历史学家检阅档案馆中更多珍贵的文献，但罗马教会担心信奉新教的研究人员以研究之名试图挖掘或传播教会过去的历史，导致教会对访问档案馆设下诸多限制。赫根罗瑟想要改变这一点，最终他促使良十三世教宗同意兴建一间研究专用的阅览室，并于1881年1月1日开放，这是档案馆首次开放给非教会人员。
1884年，在教宗良十三世与德国学术团体Görres协会（英语：Görres Society）的一次谈话中发表了他的观点，他认为历史可以对教会有利，而不是有害。
2012年2月至9月期间，为庆祝档案馆成立400周年，意大利的卡比托利欧博物馆举办“梵蒂冈秘密档案馆特展”，展出了最早可追溯至8世纪的约100份文献，其中包括1521年马丁路德被教会开除的教宗诏书、1587年被处决的苏格兰女王玛丽一世的一封信等珍贵文件。
2019年3月2日，教宗方济各宣布将于2020年3月公布教宗庇护十二世在第二次世界大战期间对犹太大屠杀的争议性文件，使已持续近半世纪猜测和怀疑获得解答。
2019年10月，教宗方济各颁布《历史的经验》（Esperienza storica）手谕，宣布在与一些主教及圣职人员讨论后，决定将梵蒂冈秘密档案馆更名为“梵蒂冈宗座档案馆”（Archivio Apostolico Vaticano）。
梵蒂冈宗座档案馆的书架估计约有84公里长，可供参考的目录约有35,000卷。
根据档案馆网站，馆内最古老的文献可追溯至8世纪末，但13世纪以前的文件通常较少，其中较著名的有当时教会要求英格兰国王亨利八世取消与阿拉贡的凯瑟琳婚姻的文件、圣殿骑士团于1312年被解散前的审判纪录、天文学家伽利略·伽利莱因日心说而在罗马遭审判的审判书抄本、教宗意诺增爵三世发起第四次十字军东征的教宗诏书和米开朗基罗完成西斯汀小堂穹顶画后，写给教会抱怨他没有得到应有报酬的信件等。
梵蒂冈宗座档案馆邻近梵蒂冈宗座图书馆，需拥有合格的大学学位或同等证明文件并提供研究目的、研究机构的介绍信函才可申请入馆卡，且每日只开放六十名研究人员进入档案馆，也因申请资格和人数都有严格的限制，梵蒂冈宗座档案馆也被称为是最神秘的档案馆。
研究人员进入档案馆后并非任意查找文件，而是须在阅览室浏览参考目录，选择要研究的文献后，档案馆会将指定的文件送至阅览室供研究人员检阅及研究，且全程禁止摄影和拍照、饮食、并须将手机关闭。
可检阅的内容也有严格的限制，如1939年之后的任何文件和档案都不可浏览，或是1922年后与枢机的个人事务有关的所有档案也无法提供检阅。但在特殊情况下，教宗有时会公布一些文件，如2002年，国务枢机卿公布教宗庇护十一世与纳粹德国有关的文件，以辟谣外界对两者的怀疑、2018年教宗方济各公布前枢机戴多禄·埃德加·麦卡里克的文件，以便对他与年轻神父爆发的性丑闻彻底调查。
2018年10月，世界主教会议决议成立梵蒂冈资讯委员会，负责决定向公众公布的档案或文件。教宗方济各在2019年3月宣布将在2020年3月公布教宗庇护十二世与纳粹德国有关的争议性文件，特别是与犹太人大屠杀相关的部分，引起国际很大的关注。
21世纪初，梵蒂冈宗座档案馆开始将馆内的一部分馆藏数字化，使研究人员检阅馆藏的过程不再那么繁复，也为不易保存的文件和档案提供额外的存本。
目前，档案馆约有180太字节（TB）的数位储存空间，且截至2018年，档案馆已将约700多万张图像数字化。但以馆藏的规模来说，数字化的文献只占馆藏中的一小部分而已，大部分的研究人员仍然须透过繁复的申请过程检阅档案馆中的文件。
2017年，意大利的罗马第三大学和梵蒂冈宗座档案馆合作，开发一种人工智能和光学字符识别的软件In Codice Ratio。以用来协助辨识因上古世纪的拉丁文写作风格与现代不同而造成无法区分个别字符的问题。In Codice Ratio的开发团队试图开发一种可解析此种笔迹的软件，最终In Codice Ratio在解析这类笔迹的准确率达到了96％。
在美国作家丹·布朗的小说《天使与魔鬼》中，主角罗伯特·兰登透过梵蒂冈宗座档案馆，揭发光明会的秘密，且在同名改编电影于2009年上映后，档案馆在2010年开放给合格的记者进入，以便对布朗小说中的各情节解惑。
