Im hintersten Winkel des Schlosses liegt verborgen hinter einer Eisentüre das Schlossarchiv. Der Weikersheimer Archivraum ist etwas ganz Besonderes, denn: Im 18. Jahrhundert gab es nicht allzu oft Räume, die ausschließlich für Archivzwecke eingerichtet wurden und tatsächlich mehr als zweihundert Jahre auch dieser Funktion gedient haben. Genaue Angaben über seine Einrichtung fehlen, doch zweifelsfrei wurde es unter dem Grafen Carl Ludwig fertig gestellt.
Die massive Eisentüre konnte nicht so einfach geöffnet werden, denn das Herrschaftsarchiv war nicht allgemein zugänglich. Das für jedermann sichtbare Schlüsselloch hatte keine Funktion! Erst wenn man einen bestimmten Knopf drückte, öffnete sich das hinter einer Blende verborgene „echte“ Schlüsselloch. Die von innen sichtbaren Riegel zeigen eine dreifache Zuhaltung – nicht leicht zu öffnen. Im Archivraum selbst wurden bis an das Deckengewölbe Schränke mit Schubladen eingebaut. Die bemalten Fronten schließen eng an die Gewölbe an. Die Akten wurden dem Format der Schubladen entsprechend gefaltet und verschnürt.
Aufbewahrt wurden Unterlagen, die man zur Erledigung der täglichen Verwaltungsgeschäfte nicht mehr benötigte und deren dauernde Aufbewahrung aus vielerlei Gründen notwendig erschien. Es handelte sich vor allem um Urkunden, Verträge, aber auch Rechnungen, Protokolle und Akten über abgeschlossene Vorgänge wie Verhandlungen mit benachbarten Herrschaften, Gerichtsverfahren, Bittschriften der Untertanen und wichtige Korrespondenzen.
Das Weikersheimer Archiv besaß eine gut durchdachte Gliederung. Das mag einer der Gründe dafür sein, dass es in seltener Vollständigkeit erhalten ist. Als das Land Baden-Württemberg 1967 Schloss Weikersheim kaufte, wurden die Akten des Weikersheimer Archivs staatliches Archivgut. Da die Archivschränke Wurmschäden aufwiesen und auch Mäuse ihre Spuren in den Schubladen hinterlassen hatten, wurden 1982 die Akten in einem extra dafür ausgebauten Magazin im Hohenlohe-Zentralarchiv in Schloss Neuenstein untergebracht. Der Vorteil für die Forschung liegt auf der Hand – nur der Charme des einzigartigen Raumes mit seinem originalen Aktenbestand im Schloss ist unwiederbringlich verloren.