Добавьте переменные в экземпляр приложения:
System.Web.HttpContext.Current.Application["MyGlobalVariable"] = myValue;
Или, если переменная должна жить только в течение отдельного запроса, используйте коллекцию Items объекта Context:
System.Web.HttpContext.Current.Items["MyGlobalVariable"] = myValue;
Опять же, это будет жить только жизнь одного запроса.