Et lokalhistorisk arkiv er et arkiv, der indsamler, registrerer og bevarer privat arkivmateriale såsom dokumenter, fotografier, film, landkort og lignende fra et afgrænset lokalområde såsom et eller flere sogne, en by eller en hel kommune. Typisk er arkivmaterialet skabt af virksomheder, foreninger eller privatpersoner fra lokalsamfundet. Ofte suppleres med indsamling af mundtlige erindringer. Arkivmaterialet stilles til rådighed for offentligheden på arkivernes læsesale og gennem digitale løsninger på internettet, f.eks. Arkiv.dk.
De lokalhistoriske arkiver varetager ikke bevaring af bevaringspligtigt kommunalt arkivmateriale, da dette i henhold til Arkivloven er overladt til stadsarkiver og Rigsarkivet. Der er dog flere eksempler på, at stadsarkiver og lokalhistoriske arkiver drives som afdelinger i den samme arkivorganisation. Mange lokalhistoriske arkiver er foreningsdrevne, imens en del er kommunalt ejet eller indgår som del af lokale museer eller biblioteker. Medarbejderne vil typisk bestå af frivillig og ulønnet arbejdskraft og vil i nogle tilfælde være suppleret af en lønnet og faguddannet arkivleder.
Nogle steder benyttes betegnelsen lokalhistorisk samling eller egnsarkiv. En lokalhistorisk samling og et egnsarkiv vil typisk være identisk med et lokalhistorisk arkiv og have et lignende ansvar for lokalt arkivmateriale. Betegnelsen lokalhistorisk samling kan dog også have en mere bred betydning. Lokalhistorisk samling kan f.eks. være administreret af et bibliotek og bestå af lokalhistoriske bøger og fotografier og i mindre grad af arkivalier. Den kan også rumme mere en blot arkivalier, f.eks. genstande ligesom på et museum.