Quốc sử quán triều Nguyễn tiền thân là Sử cục. Ngay khi lên ngôi, vua Gia Long đã ban hành hai tờ chiếu kêu gọi toàn dân dâng nộp những tài liệu ghi chép về lịch sử đất nước trong mấy chục năm trước đó cho triều đình tham khảo để biên soạn những công trình về lịch sử. Năm 1811, vua Gia Long đã xuống chiếu cho các trấn từ Quảng Bình trở vào: “Đặt chiếu cho các sĩ dân từ năm Quý Tỵ trở về sau, năm Nhâm Tuất trở về trước, phàm những việc quan hệ đến việc nước, ai hay biên chép thành quyển đưa nộp quan sở tại, các cụ già ai hay nhớ việc cũ thì được quan sở tại mời đến hỏi, ghi chép chuyên tâm, lời nói nào ghi được vào sử sẽ có thưởng, thảng có can phạm húy cũng không bắt tội”.
Vào năm Minh Mệnh nguyên niên (1820), Quốc sử quán được thành lập để phục vụ cho việc biên soạn và lưu trữ nhiều thư tịch tài liệu của tiền triều và những bộ thư tịch đồ sộ của hoàng triều. Trải qua hơn một trăm năm hoạt động, nơi đây đã sản sinh ra một khối lượng lớn thư tịch bằng chữ Hán – Nôm mà hiện nay nhiều bộ sách vẫn còn được lưu trữ tại Thư viện Viện Hán Nôm và nhiều Trung tâm Lưu trữ. Những thư tịch ấy đến ngày nay vẫn còn nguyên giá trị về nhiều phương diện của nước nhà.
Mặt trước Quốc Sử Quán năm 1942
Ngày 5-6-1821, Quốc sử quán đi vào hoạt động. Hôm đó, triều đình đã cử hành một cuộc lễ khai trương hết sức trọng thể tại điện Cần Chánh và tại chính cơ quan trước tác này. Quốc sử quán hoạt động từ thời điểm này cho đến năm 1945 vào thời Tự Đức, vì số lượng công trình được biên soạn và khắc in xong đã khá nhiều, triều đình cho làm thêm nhà chứa ván in ở cục in sách tại Sử quán. Tầng trên lát ván, đem ván in bộ Thực lục để ở gian chính giữa, các ván in các tập thơ văn vua làm ra và bộ Khâm định tiễu bình Nam Bắc kỳ phương lược để ở hai bên tả hữu, lại đem ván in hai pho Thông giám, Uyên giám mới (do Hải Dương, Sơn Tây dâng nộp) để ở tầng dưới để tiện in ra gọi là Tàng Bản đường, ở sau lưng tòa nhà chính. Vào tháng 2-1884, triều đình còn cho dựng thêm một dãy nhà ngoài 7 gian 2 chái ở phía đông tòa nhà chính để làm nơi biên soạn Đại Nam Thực lục chính biên đệ tứ kỷ.
Quốc sử quán được hoạt động với hai chức năng chính. Một là biên soạn quốc sử. Muốn viết, các sử quan phải có tư liệu trong tay. Vua Minh Mệnh đã ban hành một tờ dụ cho các quan sở tại các địa phương góp nhặt sách cũ để dâng lên. Vua Tự Đức cũng đánh giá rất cao việc biên soạn sử. Năm 1858, vua Tự Đức đã ra chỉ dụ về vấn đề này: "Việc làm sử là việc rất lớn, vì rằng phải kê cứu việc đời xưa chép thành sách sử, vừa ngụ ý khuyên răn, cho nên về phần lý và thể lại phải tinh tường mà xác đáng, việc ghi chép hay bỏ bớt đi phải nghiêm chỉnh, công bằng".
Do đó, triều đình đã tập trung tại đây một khối lượng sử liệu khá lớn sưu tầm được khắp trong nước do các triều đại trước để lại, và rất nhiều văn kiện hành chính quốc gia, nhất là các châu bản và các văn bản ngoại giao từ Nội các ở trong Tử Cấm Thành chuyển ra. Đây chính là chất liệu để các sử quan nơi đây biên soạn nên những bộ sử lớn của triều Nguyễn.Quốc sử quán còn tổ chức in ấn, phân phối, lưu chiểu các ấn và lưu trữ những tài liệu tham khảo cũng như các bản in gỗ.