Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo bibliotekos idėja, pradėjusi formuotis dar XIX a. pradžioje, palaikyta Simono Daukanto ir Motiejaus Valančiaus laikais, tada nebuvo įgyvendinta dėl lietuvių spaudos lotyniškais rašmenimis uždraudimo (1864–1904). XIX a. pabaigoje ji atgimė užsienyje, tačiau nei Mažosios Lietuvos šviesuoliai, nei Paryžiuje veikusi „Želmens“ draugija (1896–1914) tikslo nepasiekė. Bene rimčiausiai visos lietuviškos ir lituanistinės spaudos rinkimo darbo ėmėsi 1907 m. įkurta Lietuvių mokslo draugija. Pirmojo pasaulinio karo įvykiai šį darbą gerokai pristabdė, o atkūrus Lietuvos valstybę nacionalinės bibliotekos steigimo reikalai iškilo visai kitoje plotmėje.
Seną nacionalinės bibliotekos idėją realiai pradėta įgyvendinti 1919 m. Lietuvos švietimo liaudies komisariatas 1919 m. sausio mėnesį buvusią Vilniaus viešąją biblioteką perorganizavo į Lietuvos centrinį knygyną ir jis jau vasario 1 d. pradėjo veiklą. 1919 m. balandžio 21 d. lenkų legionieriams okupavus Vilnių, jo darbas buvo nutrauktas. Pradėti kaupti fondai (nauja literatūra ir Pirmojo pasaulinio karo sūkuryje tapusios beglobės knygos) liko Vilniuje ir tapo atkurto Vilniaus universiteto bibliotekos fondų dalimi. Nacionalinės bibliotekos pirmtakas – Lietuvos centrinis knygynas – dėl susiklosčiusių istorinių aplinkybių buvo įkurtas Lietuvos laikinojoje sostinėje (1920–1939) Kaune. Pirmasis bibliotekos vedėjas Latvijos vokiečių kilmės filologas, senųjų lietuviškų raštų tyrinėtojas, etnografas, archeologas Eduardas Volteris (1856–1941), pasitraukęs į Kauną, bibliotekos kūrimo darbą pradėjo iš naujo. Atgal į Lietuvos sostinę Vilnių biblioteka grįžo tik 1963 m.
1919 m. gruodžio 20 d. išleistas Lietuvos laikinosios vyriausybės įsakymas dėl Centrinio valstybės knygyno (oficialus dokumento pavadinimas „Įsakymas apie Centralinį valstybės knygyną“), pavaldaus Švietimo ministerijai, veiklos pradžios. Ši data ir laikoma oficialiu Nacionalinės bibliotekos gimtadieniu. Gaudama privalomąjį egzempliorių, kaupdama beglobes asmenų ir buvusių caro valdžios įstaigų knygas, priimdama dovanas, jau 1919 m. pabaigoje biblioteka sukaupė per 18 000 leidinių. Nuosekliai dirbti buvo sunku, nes nebuvo tinkamų nuolatinių patalpų. Iš pradžių fondas buvo laikomas Seimo rūmuose, ten veikė ir nedidelė skaitykla.
1920 m. pradėtu kurti Lietuvos viešųjų bibliotekų tinklu daugiausia rūpinosi Valstybinis centrinis knygynas. Per 17 metų apskričių miestuose buvo įkurtos ir ėmė veikti 16 viešųjų bibliotekų. 1936 m. pradėta centralizuotai komplektuoti jų fondus, sukurtas tarpbibliotekinis abonementas. Mezgėsi ryšiai su užsieniu (knygų mainai, raštiškas keitimasis informacija). Renginių ir kitų veiklų skaitytojams biblioteka neorganizavo (per visą tarpukarį surengė tik vieną parodą – „Aušros“ 40-mečiui paminėti; ją aplankė apie 700 žmonių).
Darbo kryptys pradėjo stabilizuotis paskelbus Valstybinių viešųjų bibliotekų įstatymą (1936 m.) – biblioteka buvo įpareigota kaupti ir saugoti visą Lietuvos ir užsienio lituanistinės spaudos produkciją.
Naujojo direktoriaus Juozo Rimanto planus ir sumanymus sugriovė sovietinė okupacija. 1940–1941 m. į biblioteką siūbtelėjo didžiulis sovietinės literatūros srautas rusų kalba, buvo perimta dalis nacionalizuotų knygų rinkinių. 1941 m. pradžioje bibliotekos fonduose buvo per 200 000 leidinių. Po 1940 m. sovietinės okupacijos nutrūko kuklūs bibliotekos ryšiai su užsieniu, bet smarkiai plėtėsi ryšiai su Rusijos ir kitų SSRS respublikų bibliotekomis, pradėta vadovautis rusų sovietinės bibliotekininkystės ir bibliografijos nuostatomis.
Hitlerinės okupacijos metais bibliotekos patalpas teko užleisti vokiečių kariuomenei. Nustojo veikti skaitykla, pradėta šalinti fašistinei ideologijai nepriimtiną spaudą. Vienas didžiausių bibliotekos darbuotojų rūpesčių buvo rasti saugią pastogę fondams, gelbėti ir slapstyti persekiojamą literatūrą. Nors pastangos buvo didelės, karo nuostolių tyrimo komisijos akte (1944 m. rugsėjo 8 d.) nurodyta, kad biblioteka okupacijos metais neteko 19 175 vertingų knygų.
Pasitraukus hitlerininkams, biblioteka įsikūrė buvusiuose Prekybos, pramonės ir amatų rūmuose. Naujose patalpose vėl pradėta kaupti išsklaidytus fondus ir juos nuosekliai pildyti. Daugiau kaip pusmetį biblioteka skaitytojų neaptarnavo. Tik 1945 m. pavasarį pradėjo veikti abonementas ir bendroji skaitykla. Bibliotekos reorganizacijos darbai užtruko iki 1948 m.
Pirmaisiais pokario metais biblioteka gavo visą SSRS teritorijoje leidžiamą spaudą, o nuo 1949 m. – tik literatūrą rusų kalba (1959 m. priėmus įstatymą dėl gaunamų knygų apmokėjimo įstatymas dėl nemokamo privalomojo egzemplioriaus buvo panaikintas).
Susikaupė didelis beglobių knygų rezervas. Fondus (ypač lietuviškas ir užsienyje spausdintas tarpukario knygas) smarkiai nualino ištisą dešimtmetį trukęs jų „valymas nuo ideologiškai kenksmingos literatūros“. Daug knygų, net senų ir retų leidinių, buvo sunaikinta. 1950 m. į Petrašiūnų popieriaus fabriką ir žaliavų punktus išgabenta 30 tonų (!) knygų, daug jų sudeginta bibliotekos katilinėje. Be to, 1950–1953 m. beveik 33 000 leidinių buvo perduota Vilniaus bibliotekoms. Beveik visa lietuviška tarpukario ir karo metų periodika pateko į vadinamąjį specialaus saugojimo fondą ir tapo nedaug kam prieinama. Neveikė net lituanistikos skyrius. Biblioteka privalėjo daug dėmesio skirti masiniam švietimui, agitacijai, propagandai. 1948 m. biblioteka buvo įpareigota teikti metodinę pagalbą respublikos masinėms bibliotekoms, pradėjo leisti savo leidinius (daugiausia rekomendacines bibliografijas ir metodinius nurodymus).
1951 m. patvirtinti nauji bibliotekos nuostatai suteikė jai pagrindinės respublikos bibliotekos statusą. Tada buvo pakeistas ir bibliotekos pavadinimas.
Smarkiai augant fondams (ypač dėl naujų knygų dubletinių egzempliorių, taip pat ir renkant nacionalizuotų dvarų, uždarytų vienuolynų, įvairių uždraustų organizacijų bibliotekų knygas), didėjant skaitytojų srautui ir daugėjant darbuotojų, bibliotekai pasidarė ankšta. Buvo nutarta ją perkelti į Vilnių, ten pastatyti naujus rūmus. Nacionalinės bibliotekos rūmų statybos techninį projektą 1952 m. patvirtino LTSR ministrų taryba. Jo autoriai – architektas Viktoras Anikinas ir konstruktorius Ciprijonas Strimaitis. Rūmai baigti statyti 1958-aisiais. 1963 m. gruodžio 4 d. dabartinis bibliotekos pastatas buvo oficialiai atidarytas – tai buvo pirmasis pastatas Baltijos šalyse, suprojektuotas ir pastatytas išskirtinai bibliotekai.
Biblioteka tada buvo daugelio naujovių pradininkė: pirmoji SSRS pradėjo taikyti teletaipo ryšius tarpbibliotekiniam abonementui ir bibliografinei informacijai, įrengė telefonus automatus naujausių knygų bibliografinėms apžvalgoms perduoti visai respublikai, įkūrė specialų skyrių bibliotekiniams procesams automatizuoti ir mechanizuoti, pertvarkė tarpbibliotekinio aptarnavimo sistemą, įkūrė pasakų kambarį su lėlių teatru ir t. t. 1965 m. Palangoje buvo pastatytas bibliotekos filialas – sezoninė skaitykla, ją pamėgo poilsiautojai.
1988 m. tautinis atgimimas, viešumo ir demokratijos vėjai pakeitė oficialų požiūrį į daugelį gyvenimo sferų. Neaplenkė jie ir bibliotekų. Atkūrus Lietuvos Respublikos nepriklausomybę, Nacionalinė biblioteka atvertė naują istorijos puslapį.
Nacionalinėje bibliotekoje buvo peržiūrėtos pokario metais išimtos knygos ir periodika: iš specialiųjų fondų skaitytojams grąžinta Lietuvos Respublikos, išeivijos, užsienyje ir SSRS išleista literatūra, drausta sovietmečiu. 1988 m. Nacionalinės bibliotekos fondai padidėjo iki 5 mln. tomų. Neregėtai suaktyvėjo skaitytojai. Vien Lituanistikos skyriuje jų skaičius išaugo daugiau kaip tris kartus, literatūros vakaruose, skirtuose Lietuvos kultūros veikėjams, sunkiai tilpo visi norintys dalyvauti.
1988 m. bibliotekai suteiktas pirmosios lietuviškos knygos autoriaus Martyno Mažvydo vardas, o 1989 m. – nacionalinės bibliotekos statusas. Nuo tų metų gegužės 30 d. bibliotekos oficialus pavadinimas – Lietuvos nacionalinė Martyno Mažvydo biblioteka.
1990 m. Lietuvos gyventojams tapo laisvai prieinama lietuvių išeivijos spauda. Bibliotekos fondus papildė per 1 mln. spaudinių, gautų iš JAV, Vokietijos, Prancūzijos. Atkūrus Lietuvos nepriklausomybę, susidarė tinkamos sąlygos plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą. Nacionalinė biblioteka tapo pagrindinių tarptautinių bibliotekų asociacijų ir institucijų nare. 1992 m. pasirašyta pirmoji Baltijos valstybių (Lietuvos, Latvijos ir Estijos) nacionalinių bibliotekų bendradarbiavimo sutartis.
Biblioteka ir jos bendruomenė tapo aktyviais valstybingumo atkūrimo dalyviais. Centriniai bibliotekos laiptai nuolat buvo taikių Nepriklausomybės siekį deklaravusių mitingų tribūna. Biblioteka per Sausio 13-osios įvykius savo erdvėse priglaudė nuvargusius ir sužvarbusius Nepriklausomybės kovotojus, įkurdino Raudonojo Kryžiaus centrą.
1991 m. lapkričio 20 d. Lietuvos Respublikos Aukščiausiosios Tarybos Prezidiumo nutarimu bibliotekai kartu su nacionalinės bibliotekos funkcijomis pavesta vykdyti ir parlamentinės bibliotekos funkciją. Tam bibliotekoje buvo įkurtas Vadovybės informacijos skyrius, kurio pagrindinis uždavinys – operatyvus Lietuvos Respublikos Seimo vadovybės, Seimo narių, jų patarėjų, komitetų ir komisijų narių, kitų valstybės tarnautojų bibliografinis ir informacinis aptarnavimas.
1992 m. prie bibliotekos buvo prijungti Knygų rūmai ir Nacionalinė biblioteka pradėjo kurti modernią bibliografinės apskaitos ir kontrolės sistemą. Buvo pakeistas Knygų rūmuose kaupto Spaudos archyvo pavadinamas – jis tapo Nacionaliniu publikuotų dokumentų archyviniu fondu.
1992-aisiais pradėta bibliotekos priestato statyba truko 11 metų. Iš pradžių planuota darbus baigti per 3,5 metų. Statyba užsitęsė, nes kasmet Vyriausybės skiriamų lėšų nepakako.
1995 m. Lietuvos Respublikos bibliotekų įstatymas apibrėžė Nacionalinę biblioteką kaip pagrindinę šalies viešo naudojimo mokslinę biblioteką. Tais pačiais metais Lietuvos Respublikos Vyriausybė patvirtino Lietuvos integralios bibliotekų informacijos sistemos (LIBIS) kūrimo programą ir paskyrė Nacionalinę biblioteką pagrindine šios programos vykdytoja.
2003 m. vasarą bibliotekos priestatas buvo oficialiai atidarytas. Jame įrengta papildomų skaityklų, dokumentų saugyklų, darbo kabinetų. Naujame pastate buvo sumontuota moderni įranga – automatinė dujinė gaisro gesinimo sistema, centralizuota dulkių šalinimo sistema, gaisro ir apsaugos signalizacijos, tinkamo klimato palaikymo ir reguliavimo automatinė sistema. XXI amžių pagrindinė šalies biblioteka pasitiko su naujai sukurta integralia ir virtualia bibliotekų informacijos ir paslaugų infrastuktūra.
2005 m. pradėta kurti Virtuali elektroninio paveldo informacinė sistema (VEPIS) sujungė bibliotekų, muziejų ir archyvų saugomą turinį į vieną skaitmeninto kultūros paveldo infrastruktūrą portale epaveldas.lt., kuris išaugo į daugiau nei 280 tūkst. Lietuvos kultūros paveldo objektų saugantį ir visuomenei juos pristatantį portalą. Nuo 2012 m. per šį portalą Lietuvos kultūros paveldo objektai patenka ir į europinę paveldo platformą Europeana, kurios Lietuvos agregatorius yra Nacionalinė biblioteka.
Pradėta vykdyti kasmetė akcija „Metų knygos rinkimai“, kurios tikslas – didinti kokybiškos literatūros pasiūlą įvairaus amžiaus žmonėms, skatinti skaitymą, užtikrinti skaitymą skatinančios aplinkos kūrimą ir meniškai vertingos literatūros prieinamumą. Akcija yra Skaitymo skatinimo programos, kurią finansuoja Lietuvos Respublikos kultūros ministerija, dalis.
Nuo 2008 m. Nacionalinė biblioteka pradėjo įgyvendinti nacionalinės reikšmės projektus. Pagal filantropų Billo ir Melindos Gatesų fondo mecenuojamą programą „Globalios bibliotekos“ (angl. Global Libraries) buvo įgyvendinti didžiulės svarbos projektai „Bibliotekos pažangai“ (2008–2012 m.) ir „Bibliotekos pažangai 2“ (2013–2016 m.). Bendra jų vertė (kartu su Lietuvos valstybės indėliu, kompanijos „Microsoft“ ir kitų partnerių parama) siekia daugiau nei 32 mln. eurų. Projekto metu sukurtas 1 200 viešosios interneto prieigos taškų tinklas kaimiškose vietovėse išplėtė naudojimosi internetu galimybes iki 97 proc. (projekto pradžioje šis rodiklis buvo 40 proc.). Per šį intensyvų laikotarpį Nacionalinė biblioteka pakeitė savo statusą – iš naudos gavėjos tapo lydere, pajėgia savarankiškai įgyvendinti didelių užmojų projektus.
2008 m. pradėta pagrindinio pastato rekonstrukcija, dėl lėšų stokos trukusi aštuonerius metus. Projekto autoriai – „Jungtinės architektų dirbtuvės“, interjero dizaineriai – „2XJ“ architektai. Iš naujo atgimęs istoriškai ir architektūriškai reikšmingas objektas už rekonstrukciją ir interjero sprendinius pelnė ne vieną apdovanojimą.
2016 m. rugsėjo 2 d. įvyko atnaujintos bibliotekos atidarymo iškilmės. Atnaujintas pastatas vilioja ne tik įvairiais informacijos šaltiniais, bet ir moderniomis darbo ir kūrybos erdvėmis, laisvalaikio leidimo galimybėmis. Bibliotekos lankytojų patogumui – profesionali garso įrašų studija, kino salė, muzikavimo, bendradarbystės erdvės, susitikimų kambariai, kūrybinės dirbtuvės PATS SAU ir Medijų dirbtuvės, TV studija, vaikų užimtumo centras „Žaisloteka“. Taip pat rengiamos įvairios parodos, tarptautinės konferencijos, susitikimai ir t. t.
2017 m. pavasarį Vilniaus arkivyskupijai galutinai perduotas dar vienas vertingas nekilnojamasis turtas – Šv. Juozapo bažnyčia ir buvusio karmelitų vienuolyno pastatų ansamblis. Taip baigėsi Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo bibliotekos, 1992 m. tapusios pokariu įkurtos knygų saugyklos (Knygų rūmų) šeimininke, Antrųjų rūmų istorija. Iš bažnyčioje tankiai iki pat lubų sumontuotų lentynų iškeliavusios knygos pradėjo naują gyvenimą atnaujintose dokumentų saugyklose.
2017 m. pavasarį savo veiklą oficialiai pradėjo Judaikos tyrimų centras. Jo pagrindinė užduotis – užtikrinti žydų dokumentinio paveldo tyrimus, edukacinių-informacinių projektų organizavimą ir įgyvendinimą, išsamios informacijos apie jų rezultatus sklaidą. Tų pačių metų rudenį bibliotekoje atidarytas Valstybingumo centras. Jo tikslas – skatinti visuomenės poreikį pažinti šalies valstybingumo istorinę raidą ir šiuolaikinės modernios valstybės kūrimo procesus, prisidėti prie demokratinių vertybių įtvirtinimo ir pilietinės visuomenės kūrimo. Centrui priklausančioje Valstybingumo erdvėje, be kitų originalių dokumentų, saugomi pirmojo faktinio Lietuvos vadovo Vytauto Landsbergio dovanoti leidiniai ir dokumentai.
2018 m. kartu su Kultūros ministerija pradėtas įgyvendinti projektas „Gyventojų skatinimas išmaniai naudotis internetu atnaujintoje viešosios interneto prieigos infrastruktūroje“. Projekto metu iki 2022 m. atnaujinta viešosios interneto prieigos infrastruktūra daugiau kaip 1 200 Lietuvos viešųjų bibliotekų ir jų filialų: įrengta nauja kompiuterinė ir programinė įranga, pagerintas interneto ryšys, didžiųjų miestų viešosios bibliotekos aprūpintos specialia įranga, skirta kūrybiškumui skatinti bei inžineriniams ir programavimo įgūdžiams lavinti. Tai suteikia galimybę vietos gyventojams dalyvauti skaitmeninių kompetencijų ugdymo, skaitmeninio turinio kūrimo ir kitose skaitmeninės informacijos iniciatyvose.
2019 m. Nacionalinė biblioteka minėjo veiklos šimtmetį. Visus jubiliejinius metus bibliotekoje vyko tai progai skirti renginiai, mokslinės konferencijos, išskirtinės parodos ir kt. Šiandienė, moderni Nacionalinė biblioteka išsiskiria naujuoju veiklų deriniu. Ji dirba pagal originalų pačių susikurtą veiklos modelį, kurį galima įvardyti kaip gyvosios žmonių bibliotekos (angl. live library) modifikuotą koncepciją.
2020 m. pradėtas įgyvendinti tarptautine patirtimi paremtas projektas „Knygų startas“. Naujagimiams dovanojant ankstyvojo skaitymo skatinimo lauknešėlį siekiama užauginti Lietuvoje pirmą kartą vaikų, kurių skaitymo patirtis prasidėtų nuo pat pirmų dienų, kartu skatinant skaitymą šeimoje ir padedant jauniems tėvams įsisąmoninti ankstyvojo skaitymo svarbą ir suteikiant jiems reikalingų priemonių ir žinių.
Tų pačių metų pabaigoje Nacionalinei bibliotekai patikėta įgyvendinti Kultūrinės edukacijos sistemos modernizavimo projektą. Jo tikslas – tobulinti kultūrinės edukacijos sistemą ir įrankius (Kultūros paso programą, kultūrinės edukacijos koordinatorių ir kultūros edukatorių kompetencijas ir tinklą, kultūrines intervencijas bei tam pritaikytą IT sistemą), siekiant stiprinti mokinių ir pedagogų kultūrines kompetencijas, kūrybinį kritinį mąstymą ir taip ugdyti kitus ateičiai būtinus gebėjimus. Per projektą sukurta kultūrinės edukacijos sistema sėkmingai vykdo savo veiklą. Nacionalinėje bibliotekoje įsteigtas Kompetencijų ugdymo ir kultūrinės edukacijos centras tapo kultūrinės edukacijos sistemos administratoriumi. 2023 m. prie Kultūrinės edukacijos sistemos jau prisijungė 93 proc. Lietuvos mokyklų ir 1160 Kultūros paso paslaugų teikėjų – kultūros ir meno įstaigų, organizacijų, menininkų, kultūros edukatorių. Sistemoje – 3229 kultūrinės edukacijos paslaugos, kuriomis nemokamai jau pasinaudojo 223 203 Lietuvos moksleiviai.
2021 m. startavo atnaujintos informacinės sistemos ibiblioteka.lt ir epaveldas.lt. Portale ibiblioteka.lt buvo modernizuotos el. paslaugos, taip pat sukurtos naujos el. paslaugos, suteikiančios vartotojams galimybę kurti skaitytojo, turinio teikėjo profilius, per portalą atlikti paiešką interneto išteklių archyve, atlikti elektroninių periodinių leidinių paiešką ir skaityti juos portale, leidėjams, autoriams portalo priemonėmis kurti el. knygas. Modernizuojant sistemą epaveldas.lt buvo sukurta naujų paslaugų ir edukacinių priemonių, kurios palengvino skaitmeninto kultūrinio turinio kaupimą, tvarkymą, paiešką ir naudojimą švietimo, mokslinių tyrimų, kitais vartotojams aktualiais tikslais. Sukūrus konsoliduotą integralią bibliotekų duomenų sistemą yra sudarytos sąlygos toliau plėtoti LIBIS ir Virtualią elektroninio paveldo sistemas. Tai svarbu vertinant kultūros duomenis sistemiškai, kaip visumą, o ne kaip atskirų institucijų saugomas duomenų bazes.
2021 m. pabaigoje Dubajuje (Jungtiniai Arabų Emyratai) prasidėjusioje pasaulinėje parodoje „Expo 2020“ ryškiu akcentu tapo Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo bibliotekos prisistatymas. Pirmą kartą šalies istorijoje tokiame renginyje nacionalinei rašytinei kultūrai atstovavo atminties institucija.
2022 m. pradžioje Nacionalinei bibliotekai atskiro padalinio teisėmis perduota Vilniaus žydų viešoji biblioteka. Pagrindinis bibliotekos tikslas – kaupti žydų kultūros, istorijos, mokslo bei meno literatūros ir dokumentų fondą, būti viešąja erdve kultūrinės įvairovės bei kultūrinio dialogo skatinimo iniciatyvoms įgyvendinti. Bibliotekoje rengiamos parodos, kūrinių pristatymai, susitikimai, edukaciniai ir kultūriniai renginiai. Dėmesys ypač skiriamas naujai žydų literatūrai, turinčiai sąsajų su litvakų kultūra ir tradicija.
Nuo 2023 m. sausio 1 d. Mokslo ir enciklopedijų leidybos centras (MELC) tampa Lietuvos nacionalinės Martyno Mažvydo bibliotekos struktūrine dalimi.
MELC (iki 2010 metų – Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas) rengia ir leidžia visuotines ir šakines enciklopedijas, vienkalbius, dvikalbius ir daugiakalbius terminų, lingvistinius ir mokyklinius žodynus, vadovus ir žinynus, Lietuvos ir pasaulio kultūros, mokslo ir technikos paveldo veikalus, lietuvių raštijos ir etninės kultūros paminklus, mokslinę, techninę, mokslo populiarinamąją ir pedagoginę literatūrą, aukštųjų ir aukštesniųjų mokyklų vadovėlius, informacinius leidinius, žurnalą „Gimtoji kalba“. Pagrindinė ir svarbiausia MELC veikla – skaitmeninės Visuotinės lietuvių enciklopedijos rengimas.
Dėl daugiabriaunių veiklų ir įvykių biblioteka tapo labai intensyvia ne tik informacine, bet ir visuomenine, kultūrine erdve ir ėmėsi naujo vaidmens – išsiveržus iš klasikinio, tradicinio bibliotekos lauko būti vieta vienyti, socializuoti, šviesti ir komunikuoti. Tai yra Nacionalinės bibliotekos indėlis ir į Lietuvos kultūrinę diplomatiją, ir į socialinio kapitalo kūrimą bei konkurencinio pranašumo didinimą skaitmeniniame pasaulyje.
Nacionalinė biblioteka pelnytai vadinama kultūriniu traukos centru. Čia vyksta iškilūs tarptautiniai renginiai, šiuolaikinio meno parodos. Bibliotekai, kaip valstybinei institucijai, svarbu megzti ir plėtoti tarptautinių partnerysčių tinklą, rūpintis idėjų apykaita, informacijos ir meno mainais. Aktyviai bendradarbiaudami su Lietuvoje įsikūrusiomis užsienio šalių ambasadomis, kultūros ir meno centrais, padedame savo valstybės žmonėms geriau pažinti kitas šalis, patirti kultūrų įvairovę, per kurią veriasi globalaus pasaulio vizija.
Bibliotekos vedėjai (iki 1939 m.) ir direktoriai*
| 1919–1922 | Eduardas Volteris |
| 1922–1935 | Andrius Škėma |
| 1935–1939 | Juozas Avižonis |
| 1939–1950 | Juozas Rimantas |
| 1950–1952 | Danielius Čepas |
| 1952–1958 | Juozas Urbanavičius |
| 1959–1976 | Vaclovas Jurgaitis |
| 1976–1982 | Jonas Baltušis |
| 1982–2004 | Vladas Bulavas |
| 2004–2010 | Vytautas Gudaitis |
| 2010–2024 | Renaldas Gudauskas |
| 2024– | Aušrinė Žilinskienė |
*Keičiantis bibliotekos direktoriams, laikinai jų pareigoms buvo paskirti Antanas Trumpickas (1952), Peisachas Freidheimas (1958–1959), Algirdas Plioplys (2010) ir Aidas Sinkevičius (2024).
