梵蒂冈教皇图书馆是西方世界最著名的图书馆之一，早期教皇图书馆兼具档案馆职能，遗憾的是13世纪时其收藏散失了。尼古拉五世（1447-1455在位）被公认为梵蒂冈图书馆的奠基者，在其“为了学者方便”思想的指导下，1451年梵蒂冈图书馆诞生，当时有1,160卷图书。1475年西克斯图斯四世（1471-1484在位）赋予图书馆生命，为图书找到藏身之所，建立馆藏并任命巴托罗缪·普拉蒂纳为首位图书馆馆长。在文艺复兴的高潮时期，图书馆发展迅速，1481年普拉蒂纳的手写目录已经达到3,500条，当时藏书内容不受宗教观点限制。1517年宗教改革开始，1570—1610年为反改革时期，图书馆深受禁书目录之苦，图书使用也受到限制。1623年新教徒堡垒海德堡藏书的精华作为战利品成为梵蒂冈图书馆馆藏的一部分。17世纪中叶图书馆再次欢迎自由的学术追求，采选了大量新的手稿和图书，尤其是从远方购进了各种各样的著名作品。1785年克莱门特十三世严格限制对手稿的使用，引起西班牙教士胡安·安德列斯的批评，认为教皇导致图书馆成为图书的墓地。1883年利奥十三世（1878-1903在位）宣布图书馆向有资格的研究者开放，他还建立了欧洲第一个图保部门并开辟了参考阅览室。1927—1939年美国国会图书馆和卡纳基基金会以国际和平的名义帮助梵蒂冈图书馆更新了目录系统。庇护十一世（1922-1939在位）和约翰·保罗二世（1978-）作了进一步的改进，1984年将手稿移入能进行空气调节的地下室，同时对新馆舍和所有的馆藏采用了新技术手段。
图书馆内部
梵蒂冈图书馆是世界范围内著名的人文科学学术图书馆，主要为神学图书，非宗教的图书有艺术、建筑、语言、文学、历史哲学、数学和科学诸门类，就其深度来说其社会科学书籍覆盖面略显不足。但梵蒂冈图书馆的馆藏极其具有特色，阿里士多德、但丁和维吉尔著作的早期印本；2世纪以前的大量手稿；米开朗基罗的作品草图和信件；意大利诗人彼特拉克的自传作品；波提切利为但丁《神曲》绘的插图以及英国国王亨利八世写给安妮·波林的情书都是无价之宝，每件宝藏都蕴涵着动人心弦的故事。它们能解释文艺复兴思想和艺术的发展；它们能阐明罗马教会史和罗马本身；它们能像学者那样揭示教廷政策和追求最新知识之间的冲突。梵蒂冈图书馆的许多著作在人类复兴古典希腊和罗马文化中起着重要作用，当时图书馆堪称科学和地理学进步的催化剂，馆藏折射出了它的贡献，同时图书馆也是使罗马成为政治和知识力量中心背后的驱动力。
作为罗马天主教图书馆技术联盟网络成员，该图书馆实施与信息基础设施、图书馆合作、图书馆研究以及信息服务技术应用有关的专门工作。