Archiwum Wojskowe wznowiło działalność w 1944 roku z siedzibą w Lublinie, a później w Łodzi oraz oddział w Gdańsku-Oliwie po przejęciu akt niemieckich. Centralne Archiwum Wojskowe powołano rozkazem Naczelnego Dowództwa WP nr 0194/Org. z sierpnia 1945 r. W 1951 r. rozkazem Ministra Obrony Narodowej nr 01/Org. powołano CAW w Warszawie, rozformowując jednocześnie istniejącą placówkę w Oliwie. Nową siedzibą został fort Sokolnickiego, a w latach 50 XX w. placówka uzyskała dodatkowe pomieszczenia magazynowe w Wesołej. Od maja 1972 r. stałą siedzibą CAW jest blok 124 na terenie Akademii Sztuki Wojennej w Rembertowie.
W latach 1990–2009 w CAW miało miejsce bezprawne niszczenie akt wojskowych.
Decyzją Ministra Obrony Narodowej nr 199/MON z 10.07.2003 r. Centralne Archiwum Wojskowe otrzymało imię patrona mjr Bolesława Waligóry.
21 kwietnia 2016 r. Minister Obrony Narodowej Antoni Macierewicz podpisał decyzję Nr 127/MON o utworzeniu Wojskowego Biura Historycznego im. gen. broni Kazimierza Sosnkowskiego (WBH). Centralne Archiwum Wojskowe stało się komórką organizacyjną WBH.
W skład CAW wchodzą m.in.: + Nazwa Adres Oddział Archiwum Wojskowe w Nowym Dworze Mazowieckim ul. 1 Pułku Myśliwskiego 200 Archiwum Wojskowe w Oleśnicy ul.Wileńska 14 Archiwum Wojskowe w Toruniu ul. Chłopickiego 1-7 Gdynia, ul.