Да, они все совместно используются для одного AppDomain, поэтому, как правило, их не следует использовать!
Как правило, их не следует использовать, поскольку они вряд ли будут использоваться надлежащим образом. Кроме того, потому что есть более безопасные альтернативы, такие как HttpContext.Cache или даже состояние сеанса.
Тем не менее, если вы инкапсулируете весь доступ к этим статическим элементам, и если вы правильно обрабатываете блокировку, то у вас будет безопасная реализация, которая может оказаться узким местом со всеми потоками, конкурирующими за общий ресурс. Это действительно лучше обойтись без.
Кроме того, вы, похоже, имеете в виду веб-службы ASMX, но вам следует указать ASMX или WCF.