Фонди НБУВ – національна культурна спадщина України – нараховують майже 15,8 млн одиниць зберігання та є універсальними як за змістом, так і за видами документів.

Інформація розташована на різних носіях – від клинописних табличок і єгипетських папірусів до книг, журналів, продовжуваних видань, колекцій карт, нот, образотворчих матеріалів, рукописів, стародруків та рідкісних видань, газет, електронних бібліографічних баз даних та цифрового ресурсу книжкової культурної спадщини. Фонди НБУВ занесені у Державний реєстр наукових об’єктів, що становлять національне надбання України.

Тут зібрано абсолютну більшість книжок,  виданих українською мовою і мовами інших народів  України та світу. Здійснюється активне поповнення виданнями у відділі зарубіжної україніки.

Бібліотека має найповніше в державі зібрання пам’яток слов’янської писемності та рукописних книг X–XII ст., писемні пам’ятки культур різних народів, архіви та книжкові колекції видатних діячів української й світової науки та культури, в тому числі видатних українських письменників ХІХ–ХХ ст., загальним обсягом близько 600 тис. одиниць зберігання.

Серед унікальних пам’яток писемності у Бібліотеці зберігаються: Київські глаголичні листки (X ст.) – один із найдавніших вітчизняних рукописів; Пересопницьке Євангеліє (1556–1561) яке є символом української державності – на ньому присягають українські президенти під час інавгурації, а також грецькі, латинські, польські, єврейські, східні та інші  рукописи ХІ – ХVIIIст., колекції історичних документів.

Київські глаголичні листки (X ст.)	Пересопницьке Євангеліє (1556–1561)

Представлені також пам’ятки західно-європейського книгодруку XV –XVI ст., інкунабули, палеотипи, книжкова продукція знаменитих європейських фірм – Альдів, Етьєнів, Плантенів, Ельзевірів; одне з найбільших у країні зібрань книг кириличного друку; першодруки і стародруковані книги з Московської друкарні, Львівської братської друкарні, Острозької друкарні, Києво-Печерської друкарні, Почаївської друкарні,  Віленської друкарні, Новгород-Сіверської друкарні, зокрема московський «Апостол» (1554) і «Апостол львівський» (1574)  І.Федорова, Віленське «Євангеліє» П. Мстиславця(1575), «Требник» Петра Могили (1646).

Унікальним стародруком є книга «батька історії» – давньогрецького історика Геродота «Історія» (вид. 1494), в одному з розділів якої описане життя степових скіфів-землеробів та інших племен на території України в V ст. до н. е.

У фонді бібліотечних та історичних колекцій зберігаються різні бібліотечні зібрання просвітницьких установ та вищих навчальних закладів минулого (бібліотеки Київської духовної академії, Університету Св. Володимира,  Острозької академії та ін.), та особові бібліотеки історичних осіб, родові зібрання, колекції видатних науковців і діячів культури.

Зал картографії – найбільший в Україні спеціалізований бібліотечний підрозділ, який обслуговує читачів картографічними виданнями й матеріалами з геодезії, картографії, геології, географії та інших наук про Землю. У масиві унікального картографічного фонду – різноманітні карти, атласи, плани, картограми та інші матеріали XVI ст., вітчизняні й зарубіжні, різні за мовами, тематикою, призначенням і виготовленням.

Газетні фонди НБУВ – найповніший спеціалізований архів цього виду друку в Україні. Українські газети представлені 1818 р. – «Харьковские известия» (видавництво Харківського університету). Російські –  1732 р. («Санкт-Петербургские губернские ведомости»). Іноземні –  1728 р. («Gazeta Warszawska» – «Варшавська газета»). Газетні фонди НБУВ налічують близько 182 тис. річних комплектів газет.

Зібрання відділу зарубіжної україніки, заснованого 1991 р., містить праці українців, видані українською мовою, дослідження про українців та Україну, виданих поза її межами.

Фонди відділу музичного фонду – найбільше нотосховище в Україні і одне з найбагатших у світі – налічує близько 225 тис. од. зб. Зібрання нот охоплює видання від 2–ї половини XVII ст., здебільшого це – всі види нотної продукції, що видавалися й видаються в Україні. Особливою цінністю фонду є колекція нот із зібрання роду Розумовських. Вони датуються второю половиною XVIII  – серединою  XIX ст. і походять із більшості країн Європи. Багато з них рідкісні й унікальні, єдині в світі.

Фонд відділу образотворчих мистецтв містить понад 262 тис. од. зб. різноманітних мистецьких творів людства, в тому числі й України, від XVII  ст. – до наших днів: лубки, гравюри, різноманітні зображення місцевостей, архітектурних пам’яток, історичних подій, книги, журнали, альбоми, репродукції мистецьких творів, листівки, плакати, портрети.

Зібрання відділу фонду юдаїки (близько 142 тис. од. зб.) складається з багатьох колекцій єврейської літератури та рукописів. Тут зберігаються архіви єврейських товариств, що існували на території України, й приватні архіви, пам’ятки друку, книжкові, журнальні, газетні видання. Серед архівних фондів є документи та творчі матеріали А. Гаркаві, Н. Бакета, Шолом-Алейхема, М. Береговського та багатьох інших виданих діячів єврейської культури.

У відділі науково-бібліографічної інформації зібрано понад 250 тис. од. зб. найрізноманітніших джерел інформації: вітчизняні та зарубіжні енциклопедії, загальні й галузеві довідники і бібліографічні покажчики, національні бібліографії зарубіжних країн, бібліографічні, реферативні, оглядово-аналітичні видання органів науково-технічної інформації міжнародних інформаційних центрів.

Універсальними інформаційними ресурсами Бібліотеки користується близько 240 тис. читачів, яким щорічно видається майже 1 млн документів. Щодня Бібліотеку відвідує близько 1 тис. науковців, фахівців, аспірантів і студентів. Інформаційне обслуговування здійснюється в 16 галузевих та спеціалізованих залах основного бібліотечного комплексу (нових надходжень, вітчизняної й зарубіжної періодики, довідково-бібліографічних видань, публікацій ООН, Австрійської, Іранської бібліотек, дисертацій та видань на мікроносіях, картографічних видань, бібліотекознавчої літератури та ін.), а також у дев’яти залах корпусу по вул. Володимирській, 62, де розміщено найбільше в Україні зібрання газет, фонди рукописів, стародруків і рідкісних видань, естампів і репродукцій, нотних видань,  бібліотечних зібрань та історичних колекцій, зібрання юдаїки, а також значна частина Архівного фонду Національної академії наук України. Фонди рукописів, стародруків, рідкісних видань, історичних колекцій, архівний фонд та депозитарій НБУВ занесено до переліку наукових об’єктів, що становлять національне культурне надбання України.

З 1998 р. здійснюється цілеспрямоване формування фонду електронних ресурсів. Мережеві інформаційні ресурси Бібліотеки як науково-інформаційного центру вміщують: зібрання «Наукова періодика України» (900 тис. статей з 2600 журналів), електронні тексти (845 тис. документів, із них 60 тис. авторефератів дисертацій), аналітичні матеріали (5 тис. випусків оперативної інформації та інформаційно-аналітичних оглядів), каталоги та картотеки (4 млн бібліографічних записів і 5 млн зображень карток генерального алфавітного каталогу); реферативну базу даних «Україніка наукова» (547 тис. записів),  інформаційний портал «Наука України: доступ до знань», електронна бібліотека «Україніка», колекція рукописів та стародруків, а також реалізовані унікальні проекти, спільні з науковими установами та архівами, зокрема «Електронний архів Михайла Грушевського», «В.І. Вернадський», «Т. Г. Шевченко» тощо.

Бібліотека бере активну участь у формуванні ресурсів інформаційно-аналітичної продукції: «Конституційна Асамблея: політико-правові аспекти діяльності», «Україна: події, факти, коментарі», «Соціальні мережі як чинник інформаційної безпеки», «Резонанс», «Шляхи розвитку української науки», «Безпека підприємництва» та інші спеціальні видання згідно з потребами замовників.

Інтернет-портал Бібліотеки щорічно використовують майже 3,5 млн  користувачів.

Бібліотека є науково-інформаційним ресурсом НАН України, проте  орієнтована  на всі без винятку категорії користувачів в Україні та світі. Особливий контингент абонентів – інформаційні служби органів державної влади та управління, серед яких Верховна Рада України, Адміністрація Президента України і Кабінет Міністрів України.

Сьогодні Бібліотека зустрічає свій 100-річний ювілей. Вона успішно реалізовує ідеї, закладені її фундаторами в 1918 р., постійно вдосконалює свою діяльність у новому суспільстві знань та глобальному  мережевому просторі, орієнтується на збереження та залучення до наукового обігу національної книжкової спадщини, реалізує завдання створення мультиресурсної бази й організацію мультисервісного інформаційного обслуговування, швидкісного обміну інформацією.  

З огляду на нагромаджений потенціал, у новій соціально-політичній ситуації, в умовах творення нових концептуальних орієнтирів задля модернізації всієї вітчизняної бібліотечної сфери, Бібліотека спрямована на подальше формування національного інформаційного ресурсу та організацію його всебічного використання, з колосальним за своїм науковим і культурним потенціалом універсальним фондом, сучасною документною та інформаційною ресурсною базою, міцним фаховим науковим колективом.