1945년 10월 15일 서울시 중구 소공동에서 개관하였다. 1974년 남산으로 이전하였다가 1988년 5월 서초구 반포동의 신축건물로 확장 이전하였다.
본관과 2009년 5월말 개관한 국립디지털도서관, 2006년 6월말 개관한 국립어린이청소년도서관이 있으며, 본관은 부지면적 14만 2233제곱미터, 건물면적 3만 4773제곱미터에 지하 1층 지상 7층 규모이다. 국립디지털도서관은 연면적 38,014제곱미터(11,499평), 지상 3층, 지하 5층 규모이다. 국립어린이청소년도서관은 부지면적 1만 2316제곱미터, 건물면적 8,050제곱미터에 지하 2층 지상 4층 규모로 강남구 역삼동 구 학위논문관 자리에 위치한다. 부속건물로는 사서연수관, 자료보존관이 있다.
도서관협력망의 중앙관으로서 전국 658개 공공도서관이 16개 지역대표관을 중심으로 지역실정에 맞는 협력사업을 개발·운영할 수 있도록 하는 역할을 하고 있다. 또한, 국내외 자료의 수집, 정리, 분석, 보존, 축적 및 공중에의 이용, 각종 서지의 작성 및 표준화와 국제표준자료번호제도의 운영, 국내외 도서관과의 협력 및 자료의 교환, 독서의 생활화를 위한 시책의 수립 및 실시 등의 임무를 띠고 있다.
조직은 관장아래 기획연수부와 자료관리부, 디지털자료운영부가 있다. 기획연수부는 총무과, 도서관운영협력과, 사서능력발전과로, 자료관리부는 자료기획과, 주제정보과, 정책자료과로 이루어져 있으며, 디지털자료운영부는 디지털총괄기획과, 디지털정보이용과, 정보시스템운영팀으로 구성되어 있다. 국립어린이청소년도서관은 행정지원팀, 기획협력팀, 정보서비스팀이 있다. 2009년 8월말 기준 281명이 근무하고 있다.
※ 별도 공지시 까지 휴관