Научная библиотека Тульского государственного университета была основана в 1930 году и несколько раз меняла название в связи с реорганизацией вуза: Библиотека Тульского механического института (1930–1965 гг.), Библиотека Тульского политехнического института (1965–1992 гг.), Научная библиотека Тульского государственного технического университета (1992–1995 гг.), Научная библиотека Тульского государственного университета (с 1995 года).

Фонд Научной библиотеки насчитывает около 1,5 миллиона книг. Для посетителей работают несколько читальных залов, интернет-зал, электронная библиотека, лаборатория компьютерных технологий на 100 рабочих мест. В структуру библиотеки входят Центр по научному наследию Тульского государственного университета и выставочной деятельности и Спецбиблиотека, обслуживающая читателей Института высокоточных систем им. В. П. Грязева.

В учебном процессе широко используется научный и технический потенциал российских научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро, к совместной работе активно привлекаются главные специалисты ведущих предприятий региона, известного традициями оборонного производства.

Научная библиотека является методическим центром для библиотек вузов и техникумов Тулы и области.