Günümüzde Kültür ve Turizm Bakanlığı Kütüphaneler ve Yayımlar Genel Müdürlüğü’ne bağlı olarak faaliyetlerini sürdürmekte olan Millî Kütüphanenin kuruluş çalışmalarına ilk kez 1946 yılında 15. Cumhuriyet Hükümeti Programında yer verilmiştir.
Batılı ülkelerin kütüphanecilik deneyimlerinden yararlanmak ve kütüphanecilik eğitimi görmek üzere Avrupa’ya gönderilen ilk öğrencilerden biri olan dönemin Maarif Vekâleti Yayım Müdürü Adnan Ötüken 21 Aralık 1946 tarihinde Millî Kütüphane Hazırlık Bürosu Şefliğine getirilmiştir.
Millî Kütüphane Hazırlık Bürosundaki kitapların sayısı, kısa bir süre içinde 8.000’i bulmuş, ancak o günün şartlarında büronun masraflarını karşılayacak resmî bir ödenek yaratılamaması nedeniyle, kısmen de olsa ihtiyaçları karşılamak üzere, 21 Şubat 1947 tarihinde Millî Kütüphaneye Yardım Derneği kurulmuştur. Bu arada, Derleme Kanunu gereğince derlenen devlet nüshalarının Derleme Müdürlüğü tarafından Millî Kütüphane Hazırlık Bürosuna gönderilmesiyle birlikte koleksiyondaki kitap sayısı sekiz ay içinde 60.000’e ulaşmıştır.
Millî Kütüphane Hazırlık Bürosu yer darlığı nedeniyle 1 Nisan 1947’de Kocatepe İsmetpaşa (bugünkü Mithatpaşa) Caddesinde beş odalı bir eve taşınmış, ancak gelişen koleksiyonun binaya sığmaması nedeniyle Kumrular Sokak’ta -bugün hâlihazırda Adnan Ötüken Halk Kütüphanesi olarak hizmet vermekte olan- bir bina Millî Kütüphaneye tahsis edilmiş, Millî Kütüphane 16 Ağustos 1948 tarihinde Kumrular Sokak’taki bu binada halka hizmet vermeye başlamıştır.
23 Mart 1950 tarihinde 5632 sayılı Millî Kütüphane’nin Kuruluşu Hakkında Kanun’un yürürlüğe girişi ile Millî Eğitim Bakanlığına bağlı bir müdürlük olarak tüzel kişilik kazanan Millî Kütüphane böylece ülkemizde kanun ile kurulan ilk ve tek kütüphane olma niteliğini kazanmıştır.
Millî Kütüphane 13 Temmuz 1965 tarihinde genel müdürlük statüsüne kavuşturulmuş ve Dr. Müjgan Cunbur Millî Kütüphane Genel Müdürlüğüne getirilmiştir. Ancak Millî Kütüphanenin genel müdürlük düzeyine yükseltilen statüsü 1979 yılında yeniden Kütüphaneler ve Yayımlar Genel Müdürlüğüne bağlı bir müdürlük konumuna dönüştürülmüştür.
Millî Kütüphane 5 Ağustos 1983 tarihinde –bugün halihazırda hizmet vermekte olduğu- yeni binasında devlet töreniyle hizmete girmiştir. Eş zamanlı olarak, yine bu tarihte, Kütüphaneler ve Yayımlar Genel Müdürlüğüne bağlı bir müdürlük olan statüsü de başkanlık düzeyine yükseltilerek Kültür ve Turizm Bakanlığına bağlı müstakil bir ana hizmet birimi konumuna getirilmiştir.
Uzun yıllar boyunca müstakil bir başkanlık olarak hizmet veren Millî Kütüphanenin bu statüsü 2018 yılında 1 No’lu Cumhurbaşkanlığı Kararnamesi ile lağvedilmiş ve Cumhurbaşkanlığı Hükûmet Sistemine uyum adımları kapsamında Kütüphaneler ve Yayımlar Genel Müdürlüğüne bağlı olarak yeniden yapılandırılmıştır.
