Ngày 29-11-1917, Nha Lưu trữ và Thư viện trung ương Đông Dương được thành lập. Ngày 1-9-1919, thư viện lần đầu tiên mở cửa phục vụ bạn đọc. Năm 1935, thư viện được đổi tên thành Thư viện Pierre Pasquier. Sau Cách mạng Tháng Tám, Thư viện Pierre Pasquier được đổi tên thành Quốc gia Thư viện và chính thức được mang tên Thư viện Quốc gia từ năm 1958.
Ban đầu Thư viện trung ương Đông Dương chỉ có vốn sách ít ỏi (chừng 5.000 cuốn), chủ yếu là sách bằng tiếng Pháp và một số ít là bằng tiếng Việt và tiếng Trung Quốc. Qua nhiều năm tháng, kho sách lớn dần, đến thời kỳ Pháp tạm chiếm Hà Nội, kho sách của thư viện đã lên tới mấy chục vạn cuốn.
Từ năm 1954 đến nay, được sự quan tâm của Đảng và Chính phủ, Thư viện Quốc gia Việt Nam đã từng bước khắc phục khó khăn, trở thành một thư viện khoa học tổng hợp lớn nhất Việt Nam với khoảng gần 2,5 triệu đơn vị tư liệu ngôn ngữ đa dạng.
Ngay từ những ngày đầu tiên phục vụ bạn đọc (năm 1919) đến nay, đã có rất nhiều độc giả Việt Nam và người nước ngoài đến Thư viện Quốc gia Việt Nam để đọc, sưu tầm và tra cứu tài liệu.

Thư viện Quốc gia Việt Nam cũng có một “môi trường đọc” thuận tiện và lý tưởng. Mỗi ngày, Thư viện Quốc gia Việt Nam phục vụ trên 2.000 lượt bạn đọc đến nghiên cứu, học tập, giải trí tại trụ sở thư viện; trên 6.500 lượt bạn đọc truy cập trực tuyến qua website của Thư viện.

Thư viện Quốc gia Việt Nam hiện là kho tàng sách và tư liệu lớn nhất cả nước. Trong suốt hơn 1 thế kỷ qua, thư viện này hàng ngày vẫn phục vụ đông đảo bạn đọc trong và ngoài nước, qua đó góp phần gìn giữ di sản văn hóa của dân tộc.