В 2000-е гг. деятельность архива существенно изменилась. Появились новые источники комплектования архивного фонда – Правительство Свердловской области, Администрация губернатора, Министерства Свердловской области и другие местные органы власти. Важным шагом стало начало процесса оцифровывания архивных документов и создание фонда пользования. Более востребованными стали услуги читального зала архива, все большее значение стали играть архивные документы в научной работе, в генеалогических исследованиях, а также в сфере изучения архитектуры Екатеринбурга и Свердловской области.

Государственный архив ведет активную выставочную деятельность, в том числе совместно с Музеем истории Екатеринбурга, Свердловским областным краеведческим музеем, Свердловской областной универсальной научной библиотекой им. В.Г. Белинского, Объединенным музеем писателей Урала и др.

В 2010-гг. было налажено сотрудничество с новыми музейными институциями - Ельцин-центром, Уральским филиалом Государственного центра современного искусства. Архив является постоянным участником проектов «Дни конструктивизма на Урале» и «Уральская индустриальная биеннале современного искусства». Государственный архив принимает участие в проектах различных издательств Екатеринбурга, в том числе издательством «Коммерсантъ», участвовал в подготовке серии «История города в фотографиях» по истории Екатеринбурга.

При участии Государственного архива Свердловской области реализуется программа научных изысканий по истории рода Демидовых, которые осуществляются при поддержке Губернатора Свердловской области и Фонда губернаторских программ. Реализовано несколько международных выставочных проекта «Демидовы на Урале» и «Демидовы в Европе» при сотрудничестве с федеральными архивами Российской Федерации, а также архивами и библиотеками Франции, Италии, Финляндии и Швейцарии.