Flera personer flydde från högkvarte- ret när Hamas stormade byggnaderna och sedan hissade sin gröna flagga.
Andra kapitulerade mot löfte om fri lejd, skriver AFP. Minst 14 människor dödades i striden om högkvarteret.
Hamas har också omringat en al-Fatah- hållen anläggning, motsvarande ett försvarshögkvarter, i Gaza stad. Hamas säger sig även ha dödat ledaren för al-Aqsa-martyrernas brigader.
Högkvarterets fall innebär ett svårt avbräck för president Mahmud Abbas och hans rörelse al-Fatah.
– Gaza är förlorat, sade en nära medarbetare till Abbas redan före högkvarterets fall enligt diplomatkällor.