1952年华南工学院图书馆随学校的建立而诞生。华南理工大学图书馆，华南理工大学图书馆源溯老中山大学图书总馆，奠基于1936年11月，由我国著名图书馆学家杜定友负责筹建。其后，图书馆的馆名以及馆藏结构随学校变更多次变化，直至1988年1月，学校更名为华南理工大学，图书馆遂为现名。
华南理工大学图书馆已经初步建设成为数字图书馆，具有强大的数字图书馆服务功能。业务工作全部实现自动化管理，除传统服务外，图书馆现有各式数据库总库164个，自建特色库累计42个。，读者可通过网络，全天侯利用图书馆的数字资源。目前，全馆均被无线网络覆盖，馆内实现无线上网，同时初步建成手机图书馆，运用移动WAP平台，实现图书馆服务平台进一步的拓展。
截止2018年底，华南理工大学图书馆馆藏总量约727万册，其中，纸质文献约367万册，电子文献约360万册。由五山校区总馆、五山校区图书馆北区分馆和大学城校区图书馆组成，馆舍总建筑面积达到6.3万平方米。
