La documentazione più antica dell’Archivio di Stato è quella del Comune medievale che, a differenza del Comune di oggi, era una vera e propria città-Stato.

Lo testimonia il diploma di Enrico V del 1116, un documento con cui l'Imperatore del Sacro Romano Impero concedeva alla città di Bologna una serie di benefici fiscali, commerciali, politici, giudiziari e
territoriali, insieme al perdono per aver distrutto la rocca del vicario imperiale nel 1115. Il documento attesta il riconoscimento alla città del diritto di seguire le proprie consuetudini: un passaggio fondamentale per la creazione del libero Comune.
Con questo diploma si apre il Registro Grosso, il primo cartulario ufficiale del Comune di Bologna, compilato da un gruppo di notai sotto la guida di Ranieri da Perugia e risalente alla prima metà del XIII
secolo. Il Registro Grosso raccoglie in copia i documenti più importanti per l'autonomia politica della città e per l'acquisizione e gestione del patrimonio pubblico.

Gli Statuti rappresentano invece l’insieme delle norme via via prodotte dai vari organi comunali, a partire dalla prima codificazione unitaria intorno all’anno 1237. I più antichi testi di questo tipo, conservati dall’Archivio di Stato di Bologna, risalgono alla seconda metà del XIII secolo, mentre gli ultimi sono datati 1454.

Anche il famoso Liber Paradisus, l'elenco di quasi 5.800 servi riscattati dal Comune nel 1256, è conservato nell’archivio dell’antico Comune.