1938年，湖南师范大学图书馆的前身——国立师范学院图书馆创建。

1949年底，该校图书馆从南岳衡山迁往长沙，与湖南大学图书馆结谊合并。

1953年，全国高校院系大调整，在原国立师范学院图书馆的基础上，加上湖南大学图书馆的大部以及河南平原大学、江西南昌大学及长沙地区一些高校图书馆的一部分，组建了有相当规模的湖南师范学院图书馆。

1956、1961、1992年，长沙师专图书馆、湖南体育学院图书馆、湖南艺术学院图书馆、湖南图书情报学校图书馆整体悉数并入该校图书馆。

1991年11月，香港爱国人士邵逸夫先生捐资、湖南省人民政府和学校配套共投资1500万元，兴建了17800平米的逸夫图书馆。

2000年，该校图书馆与湖南教育学院图书馆合并。

2001年，该校图书馆与湖南政法管理干部学院图书馆合并。

2002年，该校图书馆又与湖南医学高等专科学院图书馆合并。

2009年，该馆被国务院授予“全国古籍重点保护单位”称号。

2024年，该馆获批全国古籍重点保护单位。