湖南师范大学图书馆的前身是1938年建立的国立师范学院图书馆，2000年至2003年，又与湖南教育学院、湖南政法管理干部学院和长沙医学院图书馆合并组成新的湖南师范大学图书馆。

截至2013年底，湖南师范大学图书馆已形成以二里半校区总图书馆为主体，同时在南院、咸嘉湖等校区设立分馆的格局；纸质馆藏达375万册（含学院专业分馆），订购各类文献数据库85个（含共享高数图资源），包含电子图书、电子期刊、学习平台和二次文献数据库等。

1938年，湖南师范大学图书馆的前身——国立师范学院图书馆创建。

1949年底，该校图书馆从南岳衡山迁往长沙市，与湖南大学图书馆结谊合并。

1953年，全国高校院系大调整，在原国立师范学院图书馆的基础上，加上湖南大学图书馆的大部以及河南平原大学、南昌大学及长沙地区一些高校图书馆的一部分，组建了有相当规模的湖南师范学院图书馆。

1956、1961、1992年，长沙师专图书馆、湖南体育学院图书馆、湖南艺术职业学院图书馆、湖南图书情报学校图书馆整体悉数并入该校图书馆。

1991年11月，香港特别行政区爱国人士邵逸夫先生捐资、湖南省人民政府和学校配套共投资1500万元，兴建了17800平米的逸夫图书馆。

2000年，该校图书馆与湖南教育学院图书馆合并。

2001年，该校图书馆与湖南政法管理干部学院图书馆合并。

2002年，该校图书馆又与湖南医学高等专科学院图书馆合并。

2009年，该馆被国务院授予“全国古籍重点保护单位”称号。

湖南师范大学图书馆馆藏特色鲜明，逐步形成了学术性高、研究性强，以国家重点学科和“211工程”重点学科为特色，人文社会科学、自然科学与应用科学等多学科文献相结合的，能满足学校多层次、多学科教学科研需要和人才培养支撑及社会经济文化发展需要的，较为完善的馆藏文献与电子资源保障系统，其中人文社会科学、数学、物理、化学、生物、地理、教育、音乐、美术等学科书刊收藏最为完善。

湖南师范大学图书馆馆藏极具研究和收藏价值的20余万册古籍及较为完整的地方志文献，其中宋元珍本、明清稿本、善本及孤本610部，近2万册，4000余册被国家善本书目收录。2005年，国家教育部、财政部向该校图书馆赠送价值逾百万元的《中华再造善本》线装巨著一套。2009年，有59部古籍入选《国家珍贵古籍名录》。截至2013年底，该图书馆纸质馆藏达375万册（含学院专业分馆）。

截至2013年底，湖南师范大学图书馆订购各类文献数据库85个（含共享高数图资源），包含电子图书、电子期刊、学习平台和二次文献数据库等。

经过“九五”、“十五”和“十一五”“211工程”建设，以及承建湖南省高校数字图书馆项目和中国高等教育文献保障系统（CALIS）湖南省文献信息服务中心，湖南师范大学图书馆网络带宽达到2200Mbps，存储容量达256TB。

截至2014年1月，湖南师范大学图书馆已形成了以二里半校区总图书馆为主体，同时在桃花坪、张公岭、南院、咸嘉湖等校区设立分馆，各专业学院配置图书资料室的全校图书资料馆藏与利用格局，馆舍总面积达到4.6万平方米，阅览座位5851席。

1991年11月，香港特别行政区爱国人士邵逸夫先生捐资、湖南省人民政府和学校配套投资，兴建了17800平米的逸夫图书馆；2003年，扩建馆舍8200余平方米。

截至2014年1月，湖南师范大学图书馆共有在编职工100人，其中高级职称16人，硕士以上学历32人，本科学历50人，人员结构呈年轻化、专业化、高学历化、多学科化发展趋势，正在形成一支建设高水平大学图书馆的精干队伍。图书馆下设行政办公室、总支办公室、业务办公室、湖南省高校数字图书馆办公室、采编部、系统管理部、信息咨询部、流通部、借阅部、阅览部、古籍特藏部等四办七部。

湖南省师范大学图书馆是湖南省内高校最早实行计算机管理的图书馆，1992年率先在湖南省使用“富士通”小型计算机实行图书馆业务自动化管理，2014年启用金盘（GDLISNET）集成管理系统，建成多校区统一的文献信息服务平台。