El Archivo de la Real Chancillería de Valladolid conserva la documentación generada por la Real Audiencia y Chancillería de Valladolid (1371-1834), máxima instancia judicial de la Corona de Castilla durante el Antiguo Régimen para los territorios situados al norte del río Tajo, sin perjuicio de las competencias de la Sala de Justicia del Consejo de Castilla.
Asimismo, conserva los fondos producidos por la Audiencia Territorial de Valladolid (1834-1988), tribunal que sustituyó a la Chancillería tras su supresión, y por otros organismos judiciales aún vigentes, como la Audiencia Provincial de Valladolid, la Sala de lo Social del Tribunal Superior de Justicia de Castilla y León y los Juzgados de lo Social de Valladolid, que continúan enviando sus fondos al Archivo.
También se encuentran depositados en el Archivo los fondos de otros órganos con función judicial, como el Juzgado de Guerra de Valladolid (siglo XVIII).