天津图书馆是中国创建较早、历史悠久的省级公共图书馆之一，从1908年（清光绪三十四年）创建直隶图书馆至今，已近一个世纪。这是中国发生翻天覆地变化的一个世纪，也是中国近现代公共图书馆蓬勃发展的一个世纪。十九世纪中叶以后，在变法维新和洋务运动的影响下，津邑官绅纷纷兴办学堂。促使对新知旧学各种典籍的大量需求，一些有识之士共识：“近世各国文化日近，莫不以设立学校与图书馆相辅而行。”在这种历史背景下，中国长江以北最早的近代公共图书馆——直隶图书馆诞生了。
清光绪三十三年十月(1907年11月）直隶提学使卢靖（木斋）以“保存国粹，宣传文化，辅助学校教育，增长社会知识”为宗旨，开始筹建直隶图书馆。（图一）光绪三十四年五月十一日（1908年6月9日）正式开馆。馆址初设在河北大经路（今河北区中山路）直隶学务公所内。藏书以严范孙先生原陈列在天津教育品陈列馆的1342部、直隶督署下发的1万余卷图书和提学使司请款专购的12万卷图书为基础，继之，严范孙先生又捐赠图书1200余部，又有奉天总督徐世昌等捐赠图书。（图二）开馆初期藏书近20万卷（册）。所编《直隶图书馆书目》32卷，全面反映了建馆初期馆藏。
民国二年（1913年），馆址迁至中山公园北部一幢楼房，始有独立馆舍。（图四）1914年9月又附设通俗图书馆于东马路。在当时被誉为大江南北第三位的图书馆。1918年9月，馆名改称“直隶省立第一图书馆”。任命严侗（台孙）为图书馆主任。1928年又更名“河北省立第一图书馆”。1937年7月天津沦陷后，馆舍被日本侵略军强占，更名为“天津特别市立第二图书馆”。1945年抗日战争胜利后，又更名为“河北省立天津图书馆”。经清点，仅有中文书十万余册，外文书四千余册。此后，直至天津解放，由于经费拮据，馆业处于停滞状态。
1929年春，天津特别市创办市立图书馆，颁布“市立图书馆计划大纲”，市绅王贤宾热心赞助图书馆事业，廉价出让南开杨家花园住房一所共114间作为馆舍，1931年6月20日举行开馆典礼。（图五）1937年天津沦陷后，曾更名为“天津特别市立第一图书馆”。1945年抗日战争胜利后，恢复原称“天津市市立图书馆”。
我国大型综合性公共图书馆之一。原馆址在和平区承德道12号。新馆坐落在南开区复康路，于1991年12月开放。占地4公顷，主楼高18层，建筑面积37000余平方米。设有29个专门阅览室，坐席2000余个，现有藏书280余万册。该馆装有各种先进设备，采用电脑管理,是一个现代化的图书馆。还设有两个视听阅览室，装有四路同声翻译系统，可供学术报告会用。
天津图书馆复康路馆坐落于风景秀丽的天津水上公园以北，地处天津市文教科研规划区内。占地近50亩，建筑面积3.2万平方米，可容纳藏书500万册。建筑采用高书库、低阅览的楼群式总体布局，平面呈“工”字型，正立面呈“山”字型，对称严谨，错落有序，富有中华民族文化传统特色。复康路馆定位于专业信息服务中心，一方面提供大众化专业文献服务，另一方面积极开展专业文献深加工服务，在满足市民专业信息需求的基础上，努力探索公共图书馆专业信息服务的新模式。
天津图书馆海河教育园馆坐落于天津市津南区海河教育园区腹地，风景秀丽，学术氛围浓郁。总建筑面积3.2万平方米，设计藏书总量为100万册，定位于大学生文化素质教育中心，以社会科学、文艺类读物服务为主，满足园区师生课外阅读及当地居民基本阅读需求。海河教育园馆的成立，是公共文化系统与教育系统携手推进公共文化服务体系建设的一次重大举措。
文化中心馆区与复康路馆区、海河教育园馆区组成天津图书馆集团，馆舍面积共12万平米，开架借阅书刊246万册，阅览座位5700多个，总设计藏书容量达到1200万册的规模，在国内省级公共图书馆中位居前列。