Научная библиотека основана в 1878 году, открыта одновременно с Императорским Томским университетом в 1888 году, книги в библиотеку начали поступать до закладки здания университета.
Сегодня это одна из крупнейших и старейших библиотек за Уралом, фонд которой составляет более 8 млн печатных изданий и электронных документов, в том числе 126,5 тыс. документов находится в отделе рукописей и книжных памятников. С 1998 года Научная библиотека в составе ТГУ имеет статус особо ценного объекта культурного наследия народов РФ.
Первым вкладом в библиотеку был дар графа А. Г. Строганова, который еще в 1875 году дал согласие устроителю университета В. М. Флоринскому передать в дар будущему университету родовую библиотеку своего отца Г. А. Строганова в составе 22 626 томов. В основу фонда легли книжные собрания российских меценатов, ученых, писателей, общественных деятелей С. М. Голицына, В. А. Жуковского, А. В. Никитенко и других.
Наряду с активной поддержкой научно-образовательного процесса университета Научная библиотека осуществляет большую деятельность по сохранению культурного наследия. С 2002 года в библиотеке работает Региональный центр консервации документов. Музей книги НБ знакомит посетителей с лучшими образцами памятников книжной культуры: рукописными и старопечатными книгами, газетами и журналами, прижизненными изданиями произведений писателей и поэтов на русском и иностранных языках, трудами ученых, книгами с необычной судьбой, в том числе и с автографами.
