Наукова бібліотека Полтавського краєзнавчого музею розпочала формуватися з перших днів заснування історико-природничого музею Полтавського губернського земства.

Книжковий фонд бібліотеки складається з наукових джерел з археології, етнографії історії, природознавства, наукових видань Полтавського краєзнавчого   музею з перших днів його існування, статистичних матеріалів та видань   Полтавського губернського земства, праць відомих полтавських істориків І. Ф. Павловського,   В. Є. Бучневича, М. Арандаренка, Л. В. Падалки, «Труды   Полтавской ученой архивной комиссии», «Полтавські єпархіальні відомості», також   можна ознайомитися з підшивками місцевих газет з 1929 року. Загальна кількість   книжкового фонду складає близько тридцяти тисяч.

Розрахована бібліотека на обслуговування, перш за все, наукових працівників   музею, також її послугами користуються науковці навчальних закладів міста та   області, краєзнавці тощо.

У бібліотеці організовуються виставки до пам'ятних та знаменних дат, виставки   нових надходжень.

Постійно поповнюється книжковий фонд новими виданнями та періодикою.

Бібліотекар–   Глаголь Олена Віталіївна.