Nacionalinės bibliotekos mokslo tiriamosiose veiklose įvairiai bendradarbiauja per 60 bibliotekos darbuotojų. Nacionalinėje bibliotekoje dirba 27 mokslų daktaro laipsnį turintys tyrėjai, yra du stambūs tiesiogiai tyrimams atlikti skirti struktūriniai dariniai: Dokumentinio paveldo tyrimų departamentas ir Informacijos ir komunikacijos mokslų departamentas (pastarasis tiesiogiai vykdo analitinį darbą, kurio rezultatai skirti politinių sprendimų priėmėjams, ir vykdo statistinių duomenų analizę).