Tartu ülikool rajati 1632. aastal. Põhjasõja ajal suleti ülikooli raamatukogu. 1802. aastal taasavati ülikool. Uus raamatukogu hakkas tegutsema Tartu toomkiriku varemetes. Raamatukogu eesmärgiks oli koguda teaduskirjandust, et aidata uurijatel tegeleda teadustööga. Sõdade vahelisel perioodil oli Tartu ülikooli raamatukogu Eesti kõige suurem ja olulisem raamatukogu. Raamatukogu hakkas koguma sundeksemplare kõikidelt Eesti kirjastustelt. Nõukogude ajal hakkas raamatukogu uurima rariteetseid raamatuid ja kunstikogu. 1980. aastatel kolis raamatukogu uude hoonesse, kus ta tegutseb tänaseni. 1990. aastatest alates on raamatukogus toimunud kiire infotehnoloogiline areng. Raamatukogu on muutnud enda fookuse võrgus olevatele materjalidele.
2016. aasta lõpus oli raamatukogul umbes 55 000 registreeritud kasutajat, kellest umbes 40% ei olnud otseselt seotud Tartu ülikooliga. 67% lugejatest olid tudengid, 6% ülikooli töötajad (professorid, doktorandid jne) ning 27% „muu”.
