1981年12月14日，湘编直〔1981〕159号文件批复，经中共湖南省委批准，同意成立湖南省少年儿童图书馆（正处级），为湖南省文化局（现为湖南省文化厅）直属事业单位；

1981年12月31日，湖南省少年儿童图书馆正式成立；

1982年1月，创办了馆刊《湖南少图情况》（现名《少儿图书馆·中小学图书馆》）；

1984年，湖南图书馆将位于长沙市中山东路96号的馆舍移交给湖南省少年儿童图书馆；

1987年1月13日，湖南省计划委员会（现为湖南省发展和改革委员会）批复同意湖南省少年儿童图书馆扩建阅览楼，规模初定为7000平方米；

1987年12月15日，全馆搬迁工作基本完成；

1988年12月31日，新馆舍建设工程动工；

1992年6月1日，具有儿童特色的7000多平方米新阅览大楼向社会全面开放，是当时中国最大的少年儿童图书馆。时任中共湖南省委副书记杨正午、湖南省人大常委会主任刘夫生、湖南省人民政府常务副省长董志文、政协湖南省委员会主席刘正等领导同志到会并为中共中央总书记江泽民题写的馆名揭牌。中华人民共和国文化部图书馆事业管理局局长（现为公共文化司）杜克参加了开馆典礼；

2011年7月1日，湘少图全面免费开放；

2016年6月1日，富于儿童特色的绘本馆正式开馆。

2021年12月31日，湖南省少年儿童图书馆在湖南省少儿图书馆二楼小剧场举办建馆40周年主题纪念活动；

2023年1月13日，湖南省少年儿童图书馆开办的湘少图手艺人图书馆、陶艺研学分馆（湖南省少年儿童图书馆铜官陶艺研学分馆）在长沙铜官老街挂牌。这也是省少儿图书馆的第一个直属分馆和特色专题阅读研学空间；

1992年6月1日建成的7000多平方米阅览大楼沿用至今。