Universitetets boksamling förvarades först i en byggnad vid domkyrkans nordvestra sida, där nu den akademiska Consistorie-byggnaden är belägen. Men 1687 förändrades och höjdes betydligt den öfversta våningen i »Gustavianum», hvarefter biblioteket några få år sednare där inrymdes. Flyttningen till »Carolina rediviva» afslutades 1841. Den boksamling, som universitetet egde före Gustaf 2 Adolfs tid, tyckes hafva varit högst obetydlig. Men år 1621 skänkte han till universitetet sin egen ärfda boksamling, och sedermera ökade han denna gåfva genom åtskilliga Svenska klosterbiblioteker samt genom betydliga krigsbyten. Rikliga tillökningar af detta sista slag vann biblioteket jemväl under Kristina och Karl 10. Äfven Karl 11 bidrog på sitt sätt till dess förökande, nämligen genom reduktioner. En mängd enskilda och högst betydliga boksamlingar hafva tid efter annan genom donationer eller köp förenats med biblioteket, som f. n. utgöres af omkring 180,000 band och ökas med ungefär 2,000 band årligen. Dessutom finnas omkring 7,000 volymer handskrifter.
Den stora bibliotekssalen, hvilken icke är att förblanda med den ofvanpå belägna festsalen (»Carolina-salen»), är delad midt itu genom en mellanvägg, som sträcker sig genom salens hela längd, undantagandes på midten, där en genomgång är lemnad. Vid sidorna af denna stå bröstbilder af bibliotekets båda förnämsta välgörare, Gustaf Adolf och Karl Johan; den förre på norra och den sednare på södra sidan. — Af de här förvarade skatterna äro några de förnämsta framlaggda i glaslådor på särskilda bord. Ojemförligt främst bland dessa skatter samt kanske till och med framför det dyrbaraste, som något annat bibliotek kan uppvisa, står »Codex argenteus» eller »Silfverboken». Sitt namn säges den hafva fått af det silfverband, hvari gifvaren, grefve Magnus Gabriel de la Gardie, låtit inbinda densamma.