本館於民國43年在臺灣復館時，僅自南京運來14萬冊圖書，經50餘年來之蒐藏經營，館藏量已達300萬冊（件）以上。復依「圖書館法」，本館徵集全國圖書資訊，「凡政府機關（構）、學校、個人、法人、團體或出版機構皆需將出版品，於發行時，送存本館壹份」；但屬政府出版品者則為貳份  。館藏中最具特色者為：

一、善本圖書及特藏

包括宋金元明版、各家稿本、批校本、歷代手抄本等約1萬2千餘部，12萬6千餘冊。漢代簡牘、金石拓片、年畫、民俗版畫、臺灣古書契、日治時期明信片等，皆富研究價值。

二、灰色文獻

近年來積極徵集灰色文獻，不僅完整蒐藏國內博碩士論文；並加強及回溯徵集研究報告、會議論文集、政府出版品以及民間社團、智庫等出版品。

三、政府出版品

所藏之本國政府出版品係直接向各機關徵集。外國政府出版品係各國依政府出版品交換協約之規定，由各國交換機構蒐集該國政府出版品寄贈我國。各國際組織之出版品亦為本館之蒐藏範圍。

四、漢學研究資料

蒐藏世界各國有關漢學研究資料積極蒐藏散佚海外之我國古籍影印本或微縮捲片以及大陸出版漢學研究相關論著、學報、期刊等；而於大陸新修方志、地方文史資料尤所著力。

五、微縮資料

民國56年引進微縮技術，陸續將館藏善本、普通本線裝書、墓誌拓片、報紙、早期期刊、博碩士論文提要、民國時期舊籍等拍攝成微縮捲片；並向國外交換採購。

六、全國博碩士論文

依據學位授予法第八條，本館為全國博碩士學位論文之唯一法定寄存圖書館，館藏以民國75年後之論文資料收錄較為完整。除紙本收錄外，更積極爭取研究生電子全文之授權使用，俾使服務更臻完善。