Създаването на Централната библиотека на БАН е положено още през 1869 г., когато се основава книжна сбирка на Българското книжовно дружество, преименувано по-късно в Българска академия на науките. Дружеството е учредено в Браила, Румъния от Марин Дринов, Васил Стоянов, Васил Друмев и Тодор Пеев. През 1870 г. започва изграждането на библиотечния фонд чрез дарения и се установяват първите обменни връзки с библиотеки, архиви, научни дружества, музеи в чужбина. През 1873 г. е съставен първият систематичен каталог от 2 761 книжни тома.
През 1879 г. библиотеката е пренесена в София. През 1911 г. библиотеката на Българското книжовно дружество се преименува в Библиотека на Българската академия на науките, а през 1929 г. тя се премества в специално помещение в новопостроената сграда на БАН. През 1948 г. получава статут на Централна библиотека за академичната библиотечна мрежа – статут на научен институт на БАН. През 1979 г. започва автоматизация на библиотечно-библиографските процеси, през 1995 г. е изградена локална мрежа и достъп до Интернет, а през 1998 г. е създадена онлайн страница . През 2003 г. започва създаването на онлайн каталог и отдел „Българска енциклопедия“ и обособява в самостоятелно звено на БАН като научно-информационен център „Българска енциклопедия“. През 2004 г. стартира програмата за обмен на библиографски данни между Централна библиотека на БАН и водещи библиотеки в страната и чужбина.